PODSTAWY OPTYMALNEGO PROJEKTOWANIA KONSTRUKCJI
Zakres materiału obowiązującego do zaliczenia zajęć
Podstawą zaliczenia wykładów jest pozytywna ocena z testu obejmującego poniżej przedstawiony zakres materiału.
Systemy techniczne - definicja, znaczenie, rozwiązywanie problemów systemowych.
Mechatronika jako dział inżynierii systemów.
Cykl życia systemu, koszty cyklu życia.
Projektowanie i konstruowanie jako elementy cyklu życia wyrobu technicznego.
Projektowanie systemowe, paradygmat projektowania systemowego (wąskie i systemowe rozumienie optymalizacji).
Podstawowe i szczegółowe zasady konstrukcji.
Kryteria oceny konstrukcji.
Modelowanie inżynierskie, ograniczenia.
Projektowanie systemowe jako proces podejmowania decyzji.
Lekcja natury w projektowaniu inżynierskim.
Struktura problemów optymalizacji.
Struktura klasycznego i optymalnego procesu projektowania - porównanie.
Definicja projektowania optymalnego, procesu wyboru oraz systemu wartości.
Model matematyczny konstrukcji.
Kryteria, zmienne decyzyjne, ograniczenia - definicje, klasyfikacje.
Typy ograniczeń w optymalizacji konstrukcji.
Model matematyczny optymalizacji konstrukcji.
Typy modeli matematycznych optymalizacji.
Model optymalizacji skalarnej.
Klasyfikacje problemów optymalizacji.
Algorytmy optymalizacyjne i ich zastosowanie w optymalizacji konstrukcji.
Heurystyka, metody heurystyczne w optymalizacji konstrukcji.
Podstawowe procedury optymalizacji statycznej - podział.
Metody graficzne optymalizacji.
Metody analityczne optymalizacji (rachunek różniczkowy, metoda mnożników Lagrange'a, warunki Kuhna-Tuckera).
Metody programowania matematycznego - omówienie, współczesne znaczenie.
Metody wariacyjne optymalizacji konstrukcji - definicja, zastosowanie.
Metody numeryczne optymalizacji - znaczenie, podział.
Metoda systematycznego przeszukiwania - zalety, ograniczenia, zastosowania.
Metoda Monte Carlo.
Metody poszukiwania minimum funkcji w kierunku - przykłady.
Zasady klasyfikacji deterministycznych metod poszukiwania minimum funkcji bez ograniczeń.
Metoda Hooke'a-Jeevesa - charakterystyka.
Metoda Neldera-Meada - charakterystyka.
Metoda Gaussa-Seidela - charakterystyka.
Metoda Powella - charakterystyka.
Metoda gradientu prostego - charakterystyka.
Metoda najszybszego spadku - charakterystyka.
Metody zewnętrznej i wewnętrznej funkcji kary.
Algorytmy genetyczne - idea, zalety, ograniczenia.
Symulowane wyżarzanie.
Optymalizacja wielokryterialna w projektowaniu konstrukcji.
Kompromis w projektowaniu inżynierskim.
Struktury dominowania w optymalizacji wielokryterialnej.
Definicja OW = (X, F, R) - omówienie.
Model optymalizacji wielokryterialnej.
Optymalizacja wielokryterialna wg koncepcji Pareto.
Normalizacja i skalaryzacja w optymalizacji inżynierskiej konstrukcji.
Wybór procedury w projektowaniu optymalnym.
Nowoczesne procedury optymalizacji wykorzystujące lekcję natury.
Literatura:
Materiał przedstawiony na wykładzie i w ramach laboratorium.
M. Ostwald: Podstawy optymalizacji konstrukcji. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 2005.
M. Ostwald: Wprowadzenie do POP 2012. E-skrypt www.sms.am.put.poznan.pl/eskryty.
PRZEBIEG ZALICZENIA Z PODSTAW OPTYMALNEGO PROJEKTOWANIA KONSTRUKCJI
Zaliczenie ma formę pisemną, czas trwania - max. 30 minut. Forma - 5 prostych pytań związanych z materiałem przedstawionym w ramach wykładów. Odpowiedzi powinny być krótkie, o ile to konieczne uzupełnione rysunkiem inżynierskim i przede wszystkim na temat. Ocenie podlega zrozumienie zagadnienie jak również jego kontekst.
Zaliczenie przedmiotu: ocena = suma punktów.
Warunkiem wpisu oceny do indeksu jest zaliczenie laboratorium.
UWAGA: powyższe zagadnienia mogą, ale nie muszą być pytaniami zaliczeniowymi!
STUDENT PRZYSTĘPUJĄCY DO ZALICZENIA MUSI POSIADAĆ INDEKS I LEGITYMACJĘ STUDENCKĄ.
W czasie egzaminu używanie komórek, smartfonów i tabletów jest zabronione
- ich włączenie powoduje wykluczenie z egzaminu.
Mechanika i budowa maszyn, studia II stopnia, sem. 1, rok akadem. 2013/2014
POP zaliczenie 2014 MiBM II stopnia.doc