Computer-Automated Design of Truss Systems Under Manufacturing Constraints

Abstract

Bilgisayar ile otomatik tasarım bir tasarımın bilgisayar tarafından ve insan müdahalesi olmadan gerçekleştirilmesidir. Eşzamanlı boyut, şekil ve topoloji optimizasyonu konusunda yapılan çalışmalar, bilgisayar ile otomatik tasarımın, bilgisayar destekli tasarımın yerini almaya hazırlandığını göstermektedir. Eşzamanlı boyut, şekil ve topoloji optimizasyonu konusunda sunulan çoğu çalışma, önerdiği optimizasyon yönteminin (veya yöntem iyileştirmesinin) performansını popüler test problemleri ile ölçmektedir. Bu test problemleri, kabul edilebilir sürelerde çözülebilmelerini mümkün kılmak amacıyla bir takım basitleştirmeler kullanılarak tasarlanmışlardır; ve bu sebeple gerçek dünya problemlerini temsil edememektedirler. Dahası, söz edilen problemlerin çoğunda sadece yapısal kısıtlar göz önünde bulundurulur ve yapım kısıtları ihmal edilir. Yapısal kısıtlar kullanılan malzeme (gerilme, şekil değiştirme vb.) ve taşıyıcı sistem davranışı (düğüm yer değiştirmesi, global burkulma vb.) ile ilgilidir. Yapım kısıtları ise sistemde kesişen elemanların bulunmaması ve bir düğüme çok sayıda elemanın bağlanmaması gibi sistemin imal edilmesini mümkün kılan kısıtlardır. Bu çalışmada düzlem kafes sistemlerin bilgisayar ile otomatik tasarımının gerçek hesaplama yükü tartışılmıştır. Burada “gerçek hesaplama yükü” ifadesi ile anlatılmak istenen, gerçek dünya problemlerinde olmayan basitleştirici kısıtların bulunmadığı ve yapısal kısıtların yanında yapım kısıtlarının da hesaba katıldığı tasarım problemlerine yakın-optimal çözümler aramak için harcanan işlem gücüdür. Kafes sistemlerin optimizasyonu için uygun olduğu daha önce yapılan çalışmalarla gösterilmiş parametresiz bir metasezgisel algoritma kullanılarak sayısal deneyler yapılmış ve sonuçlar tartışılmıştır.