Projeto de sistemas de engenharia usando o algoritmo de sistemas de partículas vibrantes
DOI:
https://doi.org/10.5902/2179460X74073Palavras-chave:
Algoritmo de sistemas de partículas vibrantes, Otimização heurística, Projeto de sistemas de engenhariaResumo
O presente trabalho tem por objetivo a aplicação do Algoritmo de Sistema de Partículas Vibrantes (ASPV) no projeto de sistemas de engenharia. De forma geral, esta estratégia de otimização é fundamentada na simulação da vibração livre de um sistema subamortecido constituído por partículas que aos poucos se aproximam de suas posições de equilíbrio. Para avaliar a capacidade desta estratégia de otimização, três problemas clássicos no contexto da engenharia (projeto de uma viga soldada, projeto de um vaso de pressão e o projeto de uma mola) são estudados. Os resultados obtidos demonstram que o ASPV configura como uma alternativa interessante em comparação com outras estratégias heurísticas.
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Referências
ARORA, J. S. Introduction to Optimum Design. New York: McGraw-Hill, 1989.
BELEGUNDU, A. D. A study of mathematical programming methods for structural optimization. 1982. Tese (Doutorado) – University of Iowa, 1982.
COELLO, C. A. C. Use of a self-adaptive penalty approach for engineering optimization problems. Computers in Industry, Elsevier, v. 41, n. 2, p.113-127, 2000.
COELLO, C. A. C.; MONTES, E. M. Constraint-handling in genetic algorithms through the use of dominance-based tournament selection. Advanced Engineering Informatics, Elsevier, v. 16, n. 3, p.193-203, 2002.
DEB, K. Optimal design of a welded beam via genetic algorithms. AIAA Journal, v. 29, n. 11, p.2013-2015, 1991.
DEB, K. GeneAS: A robust optimal design technique for mechanical component design. In: DASGUPTA, D.; MICHALEWICS, Z. (org.). Evolutionary Algorithms in Engineering Applications. Berlin: Springer, 1997. p. 497-514.
DEB, K. Multi-Objective Optimization using Evolutionary Algorithms. Chichester (England): John Wiley & Sons, 2001.
FLETCHER, R. An ideal penalty function for constrained optimization. IMA Journal of Applied Mathematics, Oxford University Press, v. 15, n. 3, p. 319-342, 1975.
GNETCHEJO, P. J.; ESSIANE, S. N.; ELE, P.; WAMKEUE, R.; WAPET, D. M.; NGOFFE, S. P. Enhanced vibrating particles system algorithm for parameters estimation of photovoltaic system. Journal of Power and Energy Engineering, Scientific Research Publishing, v. 7, n. 8, p. 1-26, 2019.
HE, Q.; WANG, L. An effective co-evolutionary particle swarm optimization for constrained engineering design problems. Engineering Applications of Artificial Intelligence, Elsevier, v. 20, n. 1, p. 89-99, 2007.
KANNAN, B. K.; KRAMER, S. N. An augmented lagrange multiplier based method for mixed integer discrete continuous optimization and its applications to mechanical design. Journal of Mechanical Design, v. 116, n. 2, p. 405-411, 1994.
KAVEH, A. Vibrating particles system algorithm. In: Advances in Metaheuristic Algorithms for Optimal Design of Structures. Switzerland: Springer, 2017. p. 511-539.
KAVEH, A.; BAKHSHPOORI, T. Metaheuristics: outlines, MATLAB codes and examples. Switzerland: Springer, 2019.
KAVEH, A.;GHAZAAN, M. I. Vibrating particles system algorithm for truss optimization with multiple natural frequency constraints. ActaMechanica, Springer, v. 228, n. 1, p. 307-322, 2017.
KAVEH, A.;TALATAHARI, S. Particle swarm optimizer, ant colony strategy and harmony search scheme hybridized for optimization of truss structures. Computers & Structures, Elsevier, v. 87, n. 5-6, p. 267-283, 2009.
KAVEH, A.;TALATAHARI, S. An improved ant colony optimization for constrained engineering design problems. Engineering Computations, Emerald Group Publishing Limited, v. 27, n. 1, p. 155-182, 2010.
LOBATO, F. S. Otimização multi-objetivo para o projeto de sistemas de engenharia. 2008. 354 p. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2008.
MONTES, E. M.; COELLO, C. A. C. An empirical study about the usefulness of evolution strategies to solve constrained optimization problems. International Journal of General Systems, v.37, n. 4, p. 443-473, 2008.
SANDGREN, E. Nonlinear integer and discrete programming in mechanical design. In: Proceedings of the ASME Design Technology Conference. International design engineering technical conferences and computers and information in engineering conference, 1988, Kissimine, FL.p. 95-105.
TALATAHARI, S.; JALILI, S.; AZIZI, M. Optimum design of steel building structures using migration-based vibrating particles system. Structures, Elsevier, v. 33, p. 1394-1413, 2021.
VANDERPLAATS, G.N. Numerical Optimization Techniques for Engineering Design. USA: Vanderplaats Research & Development Inc, 1999.
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