PhD Thesis Engineering Mechanics: Development of meta heuristic optimization methods for mechanics problems

Development Of Meta-Heuristic Optimization Methods For Mechanics Problems

Tác giả: LAM PHAT THUAN

Lĩnh vực: ENGINEERING MECHANICS

Nội dung tài liệu:

Luận án tập trung vào việc phát triển và ứng dụng các phương pháp tối ưu hóa meta-heuristic cho các bài toán kỹ thuật. Các phương pháp này, bao gồm thuật toán Di truyền (GA), Tối ưu hóa bầy đàn hạt (PSO), Thuật toán Viết (BA), Tìm kiếm chim Cu-cú (CS), Tiến hóa vi phân (DE), Thuật toán đom đóm (DA), Tìm kiếm hòa âm (HS), Thuật toán thụ phấn hoa (FPA), Tối ưu hóa đàn kiến (ACO), thuật toán Ong (BA), thuật toán Jaya, đã ngày càng trở nên phổ biến trong việc giải quyết các bài toán tối ưu hóa thiết kế cấu trúc. Đặc biệt, luận án đi sâu vào cải tiến thuật toán Tiến hóa vi phân (DE) và thuật toán Jaya, cũng như kết hợp Mạng nơ ron nhân tạo (ANN) để nâng cao hiệu quả tính toán. Một phương pháp mới, SLMD-iJaya, được đề xuất để giải quyết các bài toán tối ưu hóa thiết kế dựa trên độ tin cậy (RBDO), nhằm tìm kiếm thiết kế tối ưu cho các cấu trúc dầm composite Timoshenko với mức độ tin cậy nhất định.

Mục lục chi tiết:

• ORIGINALITY STATEMENT
• ACKNOWLEDGEMENTS
• ABSTRACT
• CONTENTS
• NOMENCLATURE
• LIST OF TABLES
• LIST OF FIGURES
• CHAPTER 1: LITERATURE REVIEW
• 1.1 An overview on research direction of the thesis
• 1.2 Motivation of the research
• 1.3 Goals of the dissertation
• 1.4 Research scope of the dissertation
• 1.5 Outline
• 1.6 Concluding remarks
• CHAPTER 2: Introduction to Composite Materials
• 2.1 Introduction to Composite Materials
• 2.1.1 Basic concepts and applications of Composite Materials
• 2.1.2 Overview of Composite Material in Design and Optimization
• 2.2 Analysis of Timoshenko composite beam
• 2.2.1. Exact analytical displacement and stress
• 2.2.2. Boundary-condition types
• 2.3 Analysis of reinforced composite plate
• CHAPTER 3: Overview of Metaheuristic Optimization
• 3.1 Overview of Metaheuristic Optimization
• 3.1.1 Meta-heuristic Algorithm in Modeling
• 3.1.2 Meta-heuristic Algorithm in Optimization
• 3.2 Solving Optimization problems using improved Differential Evolution
• 3.2.1 Brief on the Differential Evolution algorithm [14], [129]
• 3.2.2 The modified algorithm Roulette-Wheel-Elitist Differential Evolution
• 3.3 Solving Optimization problems using improved Jaya algorithm
• 3.3.1 Jaya Algorithm
• 3.3.2 Improvement version of Jaya algorithm
• 3.4 Reliability-based design optimization using a global single loop deterministic method
• 3.4.1. Reliability-based optimization problem formulation
• 3.4.2. A global single-loop deterministic approach
• CHAPTER 4: Fundamental theory of Neural Network
• 4.1 Fundamental theory of Neural Network
• 4.1.1 Basic concepts on Neural Networks [146]
• 4.1.2 Neural Network Structure
• 4.1.3 Neural Network Design Steps
• 4.1.4 Levenberg-Marquardt training algorithm
• 4.1.5 Over fitting, Over training
• 4.2 Artificial Neural Network based meta-heuristic optimization methods
• CHAPTER 5
• 5.1 Verification of iDE algorithm
• 5.1.1 A 10-bars planar truss structure
• 5.1.2 A 200-bars truss structure
• 5.1.3 A 72-bar space truss structure
• 5.1.4 A 120-bar space truss structure
• 5.2 Static analysis of the reinforced composite plate
• 5.3 The effective of the improved Differential Evolution algorithm
• 5.4 Optimization of reinforced composite plate
• 5.4.1 Thickness optimization of stiffened Composite plate
• 5.4.2 Artificial neural network-based optimization of reinforced composite plate
• 5.5 Deterministic optimization of composite beam
• 5.5.1 Optimal design with variables: b and h
• 5.5.2 Optimal design with variables: b and ti
• 5.6 Reliability-based optimization design of Timoshenko composite beam
• 5.6.1 Verification of SLDM-iJaya
• 5.6.2 Reliability-based lightweight design
• CHAPTER 6
• 6.1 Conclusions and Remarks
• 6.2 Recommendations and future works
• REFERENCES
• LIST OF PUBLICATIONS