Diplomová práca: Optimalizácia prútových konštrukcií

V súčasnosti je optimálne navrhovanie podstatnou časťou práce konštruktéra, alebo dizajnéra v každom odvetví. Hlavným podnetom rozvoja optimalizácie vo všetkých odvetviach sú limitné zdroje energie, materiálu, konkurencia, ale v podstatnej miere aj ekologické problémy
Podstatným však stále zostáva navrhnúť nové inžinierske dielo tak, aby spĺňalo základné požiadavky na spoľahlivú a bezpečnú prevádzku počas celého obdobia jeho nasadenia do prevádzky.
Optimalizácia je v podstate proces, pri ktorom podľa určitým spôsobom zavedeného hľadiska, hľadáme riešenie najlepšie z triedy možností, ktoré sú prijateľné pri daných vedľajších podmienkach.
Metódy hľadania optimálneho riešenia sú známe ako metódy matematického programovania. Ako prvé sa rozvíjali analytické metódy matematického programovania, ktoré boli základom pre numerické metódy, ktoré sa rozvíjali súčasne s rozvojom výpočtovej techniky. Numerické metódy delíme na metódy lineárneho programovania a metódy nelineárneho programovania. Tieto metódy vedú k hľadaniu efektívnych optimalizačných algoritmov vhodných pre ten-ktorý problém.
V predloženej práci sa zaoberám optimalizáciou prútových konštrukcií, ktoré tvoria významnú časť nosných prvkov. Mnohé konštrukčné návrhy vychádzajú práve zo známych mechanických princípov, ktorými sú prútovky charakteristické (dominantné osové namáhanie jednotlivých prútov).
Prvá kapitola je venovaná historickému prehľadu optimalizácie ako aj osobnostiam, ktoré sa zaslúžili o rozvoj tejto disciplíny.
V druhej kapitole pojednávam o základných pojmov spojených s optimalizáciou a v súvislosti s tým o matematickej formulácii optimálneho návrhu.
V tretej kapitole sa zaoberám optimalizačnými metódami, ich rozdelením a uvádzam tu najcharakteristickejšie metódy matematického programovania.
Štvrtá kapitola je venovaná genetickým algoritmom a ich hlavným charakteristikám.
V piatej kapitole riešim názorné príklady za použitia programu na báze genetického algoritmu a programu COSMOS/M.
Mojim cieľom v tejto práci bolo oboznámenie sa s modernými metódami riešenia optimalizačných, najmä genetickým algoritmom, vysvetliť teoretické základy a aplikovať tieto poznatky do praktických príkladov.