Desarrollo de una metodología eficiente de optimización de forma basado en algoritmos de tipo gradiente y un código MEF de mallados cartesianos independientes de la geometría

Abstract

[EN] Engineering requires the minimization of the production and logistics costs. The time reduction is a critical factor for the costs reduction. Shape optimization is a process needed in order to achieve that goal, but with a time cost elevated, sometimes. In this MTh, some alternative optimization methods are presented which are intended to reduce calculation time. For this, a gradient based optimization algorithm will be used, since it is considered that they achieve the solution faster than the evolutionary algorithm. Great part of the calculation time is used in the calculation of the finite elements mesh. In order to quicken this process, a projection error method will be used. This method takes data from the previous iteration of the optimization process. All that may be achieved without losing result quality that would be achieved with conventional methods. Those methods assure the quality of the result whatever the calculation time. However, this MTh aims to optimize the calculation time. The objective of the MTh is to search a more effective method of doing shape optimization processes.

[ES] La ingeniería requiere de la minimización de los costes de producción y logísticos. La reducción del tiempo de producción es un factor crítico para la reducción de los costes. La optimización de forma es un proceso necesario para tal fin, pero con un coste en tiempo a veces elevado. En este trabajo se presentan métodos alternativos de optimización que reduzcan el tiempo de cálculo. Para ello se va a utilizar un algoritmo de optimización basado en gradiente, ya que se consideran que llegan a la solución más rápidamente que los algoritmos evolutivos. Además, gran parte del tiempo de cálculo se utiliza en el cálculo de la malla de elementos finitos. Para acelerar este proceso, se va a utilizar el método de proyección del error, que considera los datos obtenidos en la iteración anterior del proceso de optimización. Todo ello, sin perder la calidad del resultado que se obtendría con métodos convencionales. Estos métodos aseguran la calidad del resultado en detrimento del tiempo de cálculo. Sin embargo, el presente trabajo pretende optimizar el tiempo de cálculo. El fin último del trabajo es buscar un método más eficaz de hacer procesos de optimización de forma

[CA] La enginyeria requereix de la minimització dels costos de producció y logística. La reducció del temps de producció és un factor crític per a la reducció del costos. La optimització de forma és un procés necessari per eixa finalitat, però amb un cost en temps a vegades elevat. En este treball es presenten mètodes alternatius de optimització que redueixen el temps de càlcul. Per això es va a utilitzar un algoritme d’optimització basat en gradients, ja que es consideren que arriben a la solució més ràpidament que els algoritmes evolutius. A més, gran part del temps de càlcul s’utilitza en el càlcul de la malla d’elements finits. Per a accelerar este procés, es va a utilitzar el mètode de projecció de error, que considera les dades obtingudes en la iteració anterior del procés d’optimització. Tot sense perdre la qualitat del resultat que s’obtindria amb mètodes convencionals. Aquests mètodes asseguren la qualitat del resultat en detriment del temps de càlcul. No obstant, el present treball pretén optimitzar el temps de càlcul. La finalitat del treball es buscar un mètode més eficaç de fer processos d’optimització de forma.