Strukturopti­mierung mittels Evolutionärer Algorithmen

© Andreas Hauffe

Am Lehrstuhl für Luftfahrzeugtechnik wurde zur Optimierung von Flugzeugstrukturen das Optimierungs-werkzeug GEOpS2 entwickelt, welches auf Evolutionären Algorithmen basiert. Der Einsatz dieser numerischen Methoden ist für Optimierungsaufgaben, in denen auch verschiedene Bauweisen miteinander verglichen werden sollen und somit Kombinatorikprobleme auftreten, besonders geeignet. Durch ihre große Flexibilität und numerische Stabilität eignen sie sich für vielfältige Einsatzzwecke. Ein weiterer Vorteil ist die gute Parallelisierbarkeit der Algorithmen, um optimal an den Einsatz auf den Hochleistungsrechnern des ZIH angepasst werden zu können.

GEOpS2 wird ständig für neue Anwendungsgebiete weiterentwickelt und an die Bedürfnisse aus Industrieprojekten angepasst. Neue Anforderungen ergeben sich zum Beispiel durch die am Lehrstuhl für Luftfahrzeugtechnik neu entwickelten Methoden und Werkzeuge zur Auslegung von Flugzeugstrukturen, durch neue Rechentechnik oder durch neue Anwendungsgebiete aus der Industrie.

Mögliche Themen für Studienarbeiten:

• Effizienzsteigerung des Strukturoptimierungs-werkzeugs GEOpS2 durch neue Algorithmen (z.B.: Partikelschwarmalgorithmen, Simulated Annealing, …)
• Mehrzieloptimierung von Luftfahrzeugstrukturen
• Entwicklung komplexer parametrisierter Strukturmodelle (z.B. komplette Rumpfstrukturen inkl. Fenster- und Türrahmen)
• Entwicklung von neuen Parallelisierungsmethoden bei Strukturberechnungen mit stark unterschiedlicher Rechendauer
• Untersuchung der Kopplung von deterministischen und evolutionären Optimierungsverfahren
• Implementierung neuer Optimierungsoperatoren (z.B.: Selektionsoperatoren)

© Nils Eisfeld

Research Associate

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Mr Dipl.-Ing. Chris Fischer

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Chair of Aircraft Engineering

Chair of Aircraft Engineering

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