Structural optimization of stiffened panels found in ship structures by employing Genetic Algorithms and FEA

DSpace/Manakin Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Σάκκουλης, Παναγιώτης Α. el
dc.contributor.author Sakkoulis, Panagiotis A. en
dc.date.accessioned 2022-11-07T09:16:06Z
dc.identifier.uri https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56097
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23795
dc.rights Default License
dc.subject Μέθοδος Πεπερασμένων στοιχείων el
dc.subject Βελτιστοποίηση κατασκευών el
dc.subject Γενετικοί Αλγόριθμοι el
dc.subject Ενισχυμένα ελάσματα el
dc.subject Κατασκευές πλοίων el
dc.subject Finite element Method en
dc.subject Structural optimization en
dc.subject Genetic Algorithms en
dc.subject Stiffened panels en
dc.subject Ship structures en
dc.title Structural optimization of stiffened panels found in ship structures by employing Genetic Algorithms and FEA en
heal.type bachelorThesis
heal.classification Structural Analysis en
heal.classification Structural Optimization en
heal.dateAvailable 2023-11-06T22:00:00Z
heal.language en
heal.access embargo
heal.recordProvider ntua el
heal.publicationDate 2022-02-11
heal.abstract Η ανθρωπότητα πάντα αναζητεί την καλύτερη δυνατή λύση προκειμένου να λύσει τα προβλήματά της, με απώτερο σκοπό να εξοικονομήσει διαθέσιμους πόρους, χρόνο ή συνολικά να βελτιώσει την ποιότητα ζωής της. Σε αυτό το πλαίσιο, εφαρμόζεται η βελτιστοποίηση κατασκευών, στόχος της οποίας είναι να κάνει ένα σύνολο υλικών να υποστηρίζει φορτία με το βέλτιστο τρόπο∙ όπου ο όρος ‘βέλτιστος’ μεταφράζεται διαφορετικά ανάλογα με το κάθε πρόβλημα. Η διπλωματική αυτή εργασία αντλεί έμπνευση από αυτήν την ιδέα και στοχεύει να παράσχει μια αρχική εναλλακτική προσέγγιση για το σχεδιασμό ενισχυμένων ελασμάτων που χρησιμοποιούνται συχνά σε ναυπηγικές κατασκευές. Ο στόχος του σχεδιασμού ενός συνόλου δομικών μελών με τον καλύτερο τρόπο συνοψίζεται τελικά στη μεγιστοποίηση ή την ελαχιστοποίηση μιας ή περισσοτέρων μεταβλητών, που περιγράφουν το πρόβλημα με σαφήνεια. Σε αυτή την εργασία, ο κύριος στόχος είναι να αναπτυχθεί μια αλγοριθμική διαδικασία, η οποία θα βρίσκει τον καλύτερο δυνατό σχεδιασμό για ένα ενισχυμένο έλασμα ελαχιστοποιώντας τη μάζα του ενώ παράλληλα πληρούνται συγκεκριμένα κριτήρια αντοχής. Τα αρχικά διαθέσιμα δεδομένα για αυτό το πρόβλημα βελτιστοποίησης θα είναι η φόρτιση του ελάσματος καθώς και το μήκος των δύο πλευρών του. Αρχικά, χρησιμοποιώντας το εμπορικό λογισμικό ANSYS 19.2 αναπτύχθηκε ένα μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων ενός ενισχυμένου ελάσματος, ως προαπαιτούμενο βήμα πριν από την εισαγωγή των αποτελεσμάτων στο βελτιστοποιητή, που παρέχεται από το ANSYS Workbench 19.2. Όσον αφορά στη μέθοδο βελτιστοποίησης, που επιλέχθηκε, λόγω της διακριτής φύσης του προβλήματος, αναπόφευκτα εφαρμόστηκε μια μεταευρετική μέθοδος και συγκεκριμένα οι Γενετικοί Αλγόριθμοι. Τέλος, οι καλύτερες λύσεις, τις οποίες έδωσε ο βελτιστοποιητής, επιθεωρήθηκαν οπτικά μέσω του εικονικού περιβάλλοντος του ANSYS και εξήχθησαν μερικά συμπεράσματα σχετικά με τα μοτίβα των αποτελεσμάτων. el
heal.abstract Humanity always seeks for the best available solution to solve its problems, with the ultimate purpose to save available resources, time or all in all improve its quality of life. Within this scope, structural optimization is applied, whose goal is to make an assemblage of materials sustain loads in the best way; where the term best is translated differently according to each individual problem. This thesis draws inspiration from this concept and aims to provide an initial alternative approach for designing stiffened panels which are often found in naval structures. The objective of designing a set of structural members in the best way eventually summarizes into maximizing or minimizing one or more variables which describe the problem clearly. In this work, the main objective is to develop an algorithmic process that will find the best possible design for a cross stiffened panel by minimizing its mass while meeting specified strength criteria. The initial available data for this optimization problem will be the loading and the length of the two sides of the panel. Firstly, using the commercial FE software ANSYS 19.2, a FE model of a cross stiffened panel was developed, as a necessary step before entering the results into the optimizer provided by ANSYS Workbench 19.2. As for the optimization method chosen, due to the discrete nature of the problem at hand, a metaheuristic method and specifically Genetic Algorithms was inevitably implemented. Finally, the best solutions provided by the optimizer, were visually inspected through the virtual environment of ANSYS and several conclusions regarding the patterns of the results were drawn. en
heal.advisorName Ανυφαντής, Κωνσταντίνος el
heal.advisorName Anyfantis, Konstantinos en
heal.committeeMemberName Σαμουηλίδης, Εμμανουήλ el
heal.committeeMemberName Samuelides, Emanuel en
heal.committeeMemberName Παπαδόπουλος, Χρήστος el
heal.committeeMemberName Papadopoulos, Christos en
heal.academicPublisher Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θαλάσσιων Κατασκευών el
heal.academicPublisherID ntua
heal.numberOfPages 90 σ. el
heal.fullTextAvailability false

Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record