Genetic Algorithm with Modified Crossover for Grillage Optimization

Modified genetic algorithm with special phenotypes' selection and crossover operators with default specified rules is proposed in this paper thus refusing the random crossover. The suggested crossover operator enables wide distribution of genes of the best phenotypes over the whole population. During selection and crossover, the best phenotypes of the newest population and additionally the genes of the best individuals of two previous populations are involved. The effectiveness of the modified algorithm is shown numerically on the real-life global optimization problem from civil engineering - the optimal pile placement problem under grillage-type foundations. This problem is a fair indicator for global optimization algorithms since the ideal solutions are known in advance but with unknown magnitudes of design parameters. Comparison of the proposed algorithm with 6 other stochastic optimization algorithms clearly reveals its advantages: at similar accuracy level the algorithm requires less time for tuning of genetic parameters and provides narrower confidence intervals on the results than other algorithms

Konstrukcijų mechanikos pagrindai

Mokomojoje knygoje pateikiamos pamatinės konstrukcijų mechanikos žinios, uždavinių sprendimo pavyzdžiai. Nagrinėjami statiškai išsprendžiamų ir statiškai neišsprendžiamų sijų, rėmų, arkų ir santvarų įrąžų bei jų mazgų poslinkių skaičiavimas, influenčių teorija. Supažindinama su baigtinių elementų metodu strypinėms sistemoms ir šio metodo taikymu joms skaičiuoti. Pateikiamos kompiuterinės programos MatrixFrame statybinėms konstrukcijoms skaičiuoti naudojimo taisyklės, uždavinių sprendimo pavyzdžiai. Leidinys skirtas architektūros, statybos inžinerijos mokslo krypties specialybių nuolatinių ir ištęstinių bakalauro studijų studentams mokantis konstrukcijų mechanikos teorijos ir atliekant savarankiško darbo užduotis

Optimisation of grillage-type foundations/Pamatų sijyno optimizavimas

Suformuluoti pamatų sijyno optimizavimo uždavinių matematiniai modeliai, pasiūlyti jų sprendimo algoritmai. Išspręsti trys uždaviniai: lenkimo momentų, atraminių reakcijų minimizavimo ir bendras reakcijų ir lenkimo momentų minimizavimo uždavinys. Statikos uždavinys sprendžiamas baigtinių elementų metodu. Panaudotas paprastas dviejų mazgų lenkiamo strypo elementas su dviem laisvumo laipsniais mazge. Jautrumo atramų postūmiams analizė atlikta analitiškai. Optimizavimui taikytos tiesinio matematinio programavimo procedūros. Kadangi optimizavimo uždavinys yra aiškiai netiesinis, programoje įdiegtas iteracinis interaktyvus patikslinimo procesas, leidžiantis keisti atramų postūmius taip, kad optimizavimo procedūros numatymai reikiamu tikslumu atitiktų baigtinių elementų metodo sprendinius. Pirmųjų dviejų tipų uždaviniai suformuluoti griežtai, o bendrajam momentų/reakcijų optimizavimo uždaviniui taikytos tam tikros inžinerinės prielaidos. Pateikti visų trijų optimizavimo uždavinių sprendiniai įvairioms pamatų sijoms. First Published Online: 26 Jul 201

Elektroninis priedas: Programų tekstai prie vadovėlio „Programavimas C++“

Programų tekstai savarankiškam darbui prie vadovėlio „Programavimas C++". Vadovėlyje aiškinama algoritminės programavimo kalbos C++ sintaksė, konstrukcijos ir jų taikymo programose galimybės. Pirmojoje knygos dalyje nagrinėjamos procedūrinio programavimo C++ kalba galimybės, antrojoje dalyje – objektinio programavimo. Pateikti trumpi įvadai į pagrindinius standartinių C++ klasių paketus – STL biblioteką, MFC paketą. Kalbama apie kai kuriuos tiesinės algebros ir kombinatorikos algoritmus. Knygoje pateikta daugiau nei 200 veikiančių programų, iliustruojančių esmines kalbos galimybes. Vadovėlį rasite: http://dx.doi.org/10.3846/1530-S

Multilevel optimization of grillages

The mathematical models and solution algorithms for optimization of grillage-type foundations are presented. Optimization of grillage is based on optimization of separate beams comprising grillage. Minimising of maximum in absolute value vertical reactive force, bending moment, and reaction-bending moment together is sought in a separate beam. All these problems are non-linear, therefore are solved iteratively changing in each iteration the structure shape to a better neighbouring shape. Solution of this requires three steps: finite element analysis, analytical sensitivity analysis, and optimal re-design via linear mathematical programming. The main problem related to the proposed technique is to guarantee the global minimum solution. Engineering algorithm is suggested for avoidance of local minimum solutions: optimization procedure starts from quasi-optimal initial pile placement scheme, which is designed by a special expert system. Frist Published Online: 30 Jul 201

Mass optimization of engineering structures applying genetic algorithms

The paper proposes a technology for mass optimization of two-dimensional body applying genetic algorithms. Main attention is focused on geometry of 2D body, i. e. search for optimal coordinates of body points. Direct analysis of 2D body – von Mises stress determination – is performed using original program based on finite element method. The set of design parameters contains the coordinates of body points in 2D space. The results of numerical experiments proved the proposed technology to be efficient tool for solution of 2D body mass optimization problem.DOI: 10.15181/csat.v2i2.892</p

Mass optimization of engineering structures applying genetic algorithms

The paper proposes a technology for mass optimization of two-dimensional body applying genetic algorithms. Main attention is focused on geometry of 2D body, i. e. search for optimal coordinates of body points. Direct analysis of 2D body – von Mises stress determination – is performed using original program based on finite element method. The set of design parameters contains the coordinates of body points in 2D space. The results of numerical experiments proved the proposed technology to be efficient tool for solution of 2D body mass optimization problem.DOI: 10.15181/csat.v2i2.89