Notice: Undefined index: linkPowrot in C:\wwwroot\wwwroot\publikacje\publikacje.php on line 1275
Publikacje
Pomoc (F2)
Nie podano kosztów publikacji ! (W celu uzupełnienia skontaktuj się z Dyrektorem Dyscypliny)

[130430] Artykuł:

A COMPARISON OF ROBUST AND RELIABILITY BASED DESIGN OPTIMIZATION

(Porównanie optymalizacji odpornościowej oraz optymalizacji niezawodnościowej)
Czasopismo: JOURNAL OF THEORETICAL AND APPLIED MECHANICS   Tom: 62, Zeszyt: 2, Strony: 377-388
ISSN:  1429-2955
Opublikowano: Kwiecień 2024
Liczba arkuszy wydawniczych:  1.00
 
  Autorzy / Redaktorzy / Twórcy
Imię i nazwisko Wydział Katedra Do oświadczenia
nr 3
Grupa
przynależności
Dyscyplina
naukowa
Procent
udziału
Liczba
punktów
do oceny pracownika
Liczba
punktów wg
kryteriów ewaluacji
Paweł Zabojszcza orcid logo WBiAKatedra Mechaniki, Konstrukcji Metalowych i Metod Komputerowych *Takzaliczony do "N"Inżynieria lądowa, geodezja i transport50.00.00  
Urszula Radoń orcid logo WBiAKatedra Mechaniki, Konstrukcji Metalowych i Metod Komputerowych *Takzaliczony do "N"Inżynieria lądowa, geodezja i transport50.00.00  

Grupa MNiSW:  Publikacja w czasopismach wymienionych w wykazie ministra MNiSzW (część A)
Punkty MNiSW: 0


Pełny tekstPełny tekst     DOI LogoDOI    
Słowa kluczowe:

optymalizacja deterministyczna  optymalizacja odpornościowa  optymalizacja niezawodnościowa  metoda FORM 


Keywords:

deterministic optimization  robust optimization  reliability based design optimization  first order reliability method 



Streszczenie:

W artykule porównano dwie metody optymalizacji uwzględniające losowe zmiany w projekcie parametry. Jednym z nich jest optymalizacja projektu oparta na niezawodności, która zależy od dostępności wspólnej funkcji gęstości prawdopodobieństwa. Bardziej praktyczną alternatywą jest solidna optymalizacja, która nie wymaga szacowania prawdopodobieństwa awarii. Uwzględnia losowość odpowiedź konstrukcji poprzez definicje funkcji celu i ograniczeń, uwzględniające wartości średnie i wariancje odpowiedzi. Ważnym elementem algorytmu jest aproksymowanie nieznanych odpowiedzi konstrukcji i stosowanie efektywnych metod statystycznej estymacji momentów. W artykule wykorzystano metodę krigingu. Dodatkowo, w artykule dokonano oceny dwóch technik planu eksperymentalnego: klasycznego planu losowego doboru próby oraz planu OLH.




Abstract:

This article compares two optimization methods considering random variations in design parameters. One is reliability-based design optimization, which depends on the availability of the joint probability density function. A more practical alternative is robust optimization, which does not require the estimation of failure probability. It accounts for the random response of the structure through definitions of objective functions and constraints, incorporating mean values and response variances. An important element of the algorithm involves approximating unknown responses of the structures and employing efficient statistical moment estimation methods. The kriging method was used in this paper. Additionally, the article evaluates two experimental plan techniques: the classical random sampling plan and the OLH plan.



B   I   B   L   I   O   G   R   A   F   I   A
1. Aoues Y., Chateauneuf A., 2010, Benchmark study of numerical methods for reliability-based design optimization, Structural and Multidisciplinary Optimization, 41, 2, 277-294
2. Beck A.T., Gomes W.J.S., Lopez R.H., Miguel L.F.F., 2015, A comparison between robust and risk-based optimization under uncertainty, Structural and Multidisciplinary Optimization, 52,
3, 479-492
3. Chen W., Fu W., Biggers S.B., Latour R.A., 2000, An affordable approach for robust design of thick laminated composite structure, Optimization and Engineering, 1, 3, 305-322
4. Doltsinis I., Kang Z., Cheng G., 2005, Robust design of non-linear structures using optimization methods, Computer Methods Applied Mechanics and Engineering, 194, 12-16, 1179–1795
5. Dudzik A., Potrzeszcz-Sut B., 2021, Hybrid approach to the first order reliability method in the reliability analysis of a spatial structure, Applied Science, 11, 2, 648
6. Hwang K.-H., Lee K.-W., Park G.-J., 2001, Robust optimization of an automobile rearview mirror for vibration reduction, Structural and Multidisciplinary Optimization, 21, 4, 300-308
7. Kubicka K., Radoń U., 2018, Influence of randomness of buckling coefficient on the reliability index’s value under fire conditions, Archives of Civil Engineering, 64, 3, 173-179
8. Kuschel N., Rackwitz R., 1997, Two basic problems in reliability-based structural optimization, Mathematical Methods of Operational Research, 46, 3, 309-333
9. Li Y.Q., Cui Z.S., Ruan X.Y., Zhang D.J., 2006, CAE-based six sigma robust optimization for deep-drawing process of sheet metal, The International Journal of Advanced Manufacturing
Technology, 30, 631-637
10. Liefvendahl M., Stocki R., 2006, A study on algorithms for optimization of Latin hypercubes, Journal of Statistical Planning and Inference, 136, 9, 3231-3247
11. Lopez R.H., Beck A.T., 2012, Reliability-based design optimization strategies based on FORM: a review, Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 34, 4, 506-514
12. Mochocki W., Obara P., Radoń U., 2020, Impact of the wind load probability distribution and connection types on the reliability index of truss towers, Journal of Theoretical and Applied
Mechanics, 58, 2, 403-414
13. Mochocki W., Radoń U., 2019, Analysis of basic failure scenarios of a truss tower in a probabilistic approach, Applied Sciences, 9, 13, 1-17
14. Numpress computer system, http://www.numpress.ippt.pan.pl/ [Accessed: 27.09.2023]
15. Radoń U., Szaniec W., Zabojszcza P., 2021, Probabilistic approach to limit states of a steel dome, Materials, 14, 19, 5528
16. Sbaraglia F., Farokhi H., Aliabadi F.M.H., 2018, Robust and reliability-based design optimization of a composite floor beam, Key Engineering Materials, 774, 486-491
17. Schittkowski K., Zillober C., Zotemantel R., 1994, Numerical comparison of nonlinear programming algorithms for structural optimization, Structural Optimization, 7, 1-19
18. Simpson T.W., Mauery T.M., Korte J.J., Mistree F., 2001, Kriging models for global approximation in simulation-based multidisciplinary design optimization, AIAA Journal, 39, 12,
2233-2241
19. Stocki R., 2010, Reliability analysis and resistance optimization of complex structures and technological processes (in Polish), PRACE IPPT, 2
20. Streicher H., Rackwitz R., 2002, Structural optimization – a one level approach, [In:] AMAS Workshop on Reliability-Based Design and Optimization – RBO’02, Jendo S., Doliński K., Kleiber M., (Eds.)
21. Strurel computer system http://www.Strurel.de [Accessed: 27.09.2023]
22. Youn B. D., Choi K. K., 2004, A new response surface methodology for reliability-based design optimization, Computers and Structures, 82, 2-3, 241-256
23. Zabojszcza P., Radoń U., 2019, The impact of node location imperfections on the reliability of single-layer steel domes, Applied Sciences, 9, 2742
24. Zabojszcza P., Radoń U., 2020, Stability analysis of the single-layer dome in probabilistic description by the Monte Carlo method, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 58, 2, 425-436
25. Zabojszcza P., Radoń U., 2022, Optimization of steel roof framing taking into account the random nature of design parameters, Materials, 15, 14, 5017