Utilização de algoritmo genético em otimização de processos de seleção de materiais
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11673 |
Resumo: | In the present work, it is proposed to introduce the use of the Genetic Algorithm (GA), incorporated into MatLab® commercial software, in the optimization stage of a material selection process. To validate the proposed procedure, a case study was made, based on the selection of a material for the blades of a TIDAL turbine. This selection was first developed with the use of a conventional quantitative method, where an initial scan was performed, where clearly inadequate materials were descarted and Ashby maps were used to obtain an initial list of materials candidates for the intended application. An optimization step was followed, with the definition and weighting of the required properties of the material by the component and the establishment of performance indexes, resulting in a first list of materials ordered by this criterion. A second list was then obtained using the Cambridge Engineering Selector - CES software. The program listed for each material family all the options in its database, and then a debugging was done so that a second bill of materials could be reached. Finally, in a third step, the optimization step of the conventional method was modified, with the introduction of the Genetic Algorithm, incorporated into a numerical calculation software. Once again a list of materials was obtained along the lines of the previous ones. Based on the comparison of the results presented by the three methods, the feasibility and the advantages and disadvantages of using the Genetic Algorithm in the selection of materials for the component considered in the case study were analyzed. |
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This selection was first developed with the use of a conventional quantitative method, where an initial scan was performed, where clearly inadequate materials were descarted and Ashby maps were used to obtain an initial list of materials candidates for the intended application. An optimization step was followed, with the definition and weighting of the required properties of the material by the component and the establishment of performance indexes, resulting in a first list of materials ordered by this criterion. A second list was then obtained using the Cambridge Engineering Selector - CES software. The program listed for each material family all the options in its database, and then a debugging was done so that a second bill of materials could be reached. Finally, in a third step, the optimization step of the conventional method was modified, with the introduction of the Genetic Algorithm, incorporated into a numerical calculation software. Once again a list of materials was obtained along the lines of the previous ones. Based on the comparison of the results presented by the three methods, the feasibility and the advantages and disadvantages of using the Genetic Algorithm in the selection of materials for the component considered in the case study were analyzed.No presente trabalho, propõe-se a introdução do uso do Algoritmo Genético (AG), incorporado ao software comercial MatLab®, na etapa de otimização de um processo de seleção de materiais. Para validar o procedimento proposto, um estudo de caso foi feito, tendo como base a seleção de um material para as pás de uma turbina TIDAL. Essa seleção foi desenvolvida, em um primeiro momento, com o uso de um método quantitativo convencional, onde foi feita uma varredura inicial, onde foram descartados os materiais claramente inadequados e utilizados mapas de Ashby para obtenção de uma lista inicial de materiais candidatos à aplicação pretendida. Seguiu-se uma etapa de otimização, com a definição e a ponderação das propriedades requeridas do material pelo componente e o estabelecimento de índices de desempenho, originando-se uma primeira lista de materiais ordenados por esse critério. Em seguida, uma segunda lista foi obtida com a utilização do software Cambridge Engineering Selector - CES. O programa listou, para cada família de material, todas as opções existentes em seu banco de dados e, então, uma depuração foi feita para que se pudesse chegar a uma segunda lista de materiais. Finalmente, em uma terceira etapa, modificou-se a etapa de otimização do método convencional, com a introdução do Algoritmo Genético, incorporado a um software de cálculo numérico. Mais uma vez obteve-se uma lista de materiais nos moldes das anteriores. Com base na comparação dos resultados apresentados obtidos pelos três métodos, foram analisadas a viabilidade e as vantagens e desvantagens do uso do Algoritmo Genético na seleção dos materiais para o componente considerado no estudo de caso.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:12:05Z No. of bitstreams: 1 Thiago Carvalho Brito_ok.pdf: 2967511 bytes, checksum: 06667f2870dc0189eb93f8700c176d0c (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T19:12:05Z (GMT). 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