Multikriterienoptimierung von Tragwerken aus Holz mit polymorph unscharfen Parametern
Eine Weiterführung des Themas findet aktuell in der zweiten Bearbeitungsphase statt.
In diesem Projekt wird eine Multikriterienoptimierung mit polymorph unscharfen Entwurfsvariablen und a priori Parametern entwickelt und implementiert, um den optimalen Entwurf von Tragwerken aus Holz zu gewährleisten. Entwurfsvariable sind Tragwerksparameter, die Einfluss auf Versagen und Tragverhalten haben, beispielsweise geometrische Größen. Verschiedene Konzepte zur Entwicklung einer Multikriterienoptimierung werden untersucht, darunter der aktive und der passive Ansatz. Hinsichtlich der Berücksichtigung mehrerer Optimierungsziele wird ein Ansatz mit Pareto-optimalen Lösungen bevorzugt. Dabei müssen die Ziele nicht vor der Optimierung gewichtet werden. Existierende Methoden werden erweitert, um fuzzy-wahrscheinlichkeitsbasierte Zufallsgrößen als Entwurfsvariablen und a priori Parameter zu erfassen. Um die Zielfunktionen auswerten zu können, müssen die unscharfen Größen auf deterministische Werte reduziert werden. Dafür werden spezifische Unschärfemaße entwickelt.
Parametrisiertes Strukturmodell und automatisiert entwickeltes unscharfes Simulationsmodell
Die wesentlichen Projektergebnisse sind die Entwicklung von
- Mehrkriterienoptimierungsmethoden für Holzstrukturen
- Methoden zur Berücksichtigung polymorpher Unschärfe der Entwurfs und a priori Parameter
- Methoden zur Berücksichtigung räumlicher Abhängigkeiten der Materialparameter
- Optimierungsalgorithmen zur Analyse von Leimholzbindern und Holzverbindungen
- Schietzold, F. N.; Graf, W.; Kaliske, M.:
Design Optimization of a Glulam Beam with Polymorphic Uncertain Parameters.
3rd International Conference on Uncertainty Quantification in Computational Sciences and Engineering (UNCECOMP2019), Crete, 2019 - Schietzold, F. N.; Schmidt, A.; Dannert, M. M.; Frau, A.; Fleury, R. M. N.; Graf, W.; Kaliske, M.; Könke, C.; Lahmer, T.; Nackenhorst, U.:
Development of fuzzy probability based random fields for the numerical structural design (GAMM - Mitteilungen), Wien 2019 Link - Schietzold, N.; Graf, W.; Kaliske, M.:
Polymorphic uncertainty modeling for optimization of timber structures.
In:Ferson, S. (ed.),Proceedings of 8th International Workshop on Reliable Engineering Computing (REC), pp. 63-70, University of Liverpool, 2018 - Schietzold, N.; Graf, W.; Kaliske, M.:
Polymorphic uncertainty modeling for optimization of timber structures GAMM-Tagung, TU München, 2018, Proceedings Applied Mathematics and Mechanics (PAMM) 18 (2018) 4 pp. - Leichsenring, F.; Jenkel, C.; Graf, W.; Kaliske, M.:
Numerical simulation of wooden structures with polymorphicuncertainty in material parameters, special issue onComputing with polymorphic uncertain data (REC 2016),International Journal of Reliability and Safety,Vol. 12 (2018) No. 1/2, pp. 24-45DOI: 10.1504/IJRS.2018.10013787 - Kaliske, M.; Jenkel, C; Leichsenring, F.; Graf, W.:
Numerical simulation of wooden structures with polymorphicuncertain data. In: Bucher, C. et al. (eds.),Proceedings 12thICOSSAR, pp. 2521-2530, TU Vienna, 2017