Metodología eficiente de optimización de diseño basada en fiabilidad aplicada a estructuras
- Autores: Luis Celorrio Barragué
- Directores de la Tesis: Eduardo Martínez de Pisón Ascacibar (dir. tes.), Francisco Javier Martínez de Pisón Ascacíbar (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de La Rioja ( España ) en 2010
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Manuel Celso Juárez Castelló (presid.), Francisco Javier Marrodán Esparza (secret.), Carlos González Bravo (voc.), María Jesús López Boada (voc.), Ángel Arias Hernández (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Dialnet
- Resumen
- español
El principal objetivo de esta tesis es analizar el comportamiento de varios métodos de Optimización de Diseño Basada en Fiabilidad (RBDO), Estas técnicas de optimización se aplican a la solución de problemas de diseño de estructuras en los que hay que minimizar una función de coste, generalmente el peso o volumen de la estructura, sujeto al cumplimiento de unas restricciones probabilistas obtenidas a partir de los estados límite. Las acciones, propiedades del material, variables geométricas, etc. se consideran como variables aleatorias. Estos métodos se pueden clasificar como métodos de doble lazo, métodos de lazo único y métodos desacoplados. Estos métodos se han codificado en un programa informático que integra procedimientos de las áreas de análisis estructural, fiabilidad estructural, análisis de sensibilidad de diseño, programación matemática y simulación de Monte Carlo. El programa obtiene el diseño óptimo basado en fiabilidad en problemas analíticos y problemas estructurales: estructuras planas y espaciales utilizando diferentes métodos. Se han estudiado la eficiencia computacional, convergencia, exactitud, generalidad y robustez de los diferentes métodos (RBDO) analizados. El programa dispone de múltiples opciones configurables por el usuario. Por ejemplo: restricciones en desplazamientos, tensiones y pandeo, índices de fiabilidad objetivo para las restricciones, tipo de distribución de las variables aleatorias, dependencia entre las variables aleatorias, método de análisis de sensibilidad de diseño. Los resultados obtenidos se verifican mediante el método de Simulación de Monte Carlo con muestreo por importancia centrado en el punto de fallo más probable de cada restricción.
- English
The main objective of this thesis is to analyze several Reliability-Based Design Optimization methods. These optimization techniques are applied to solving design problems where the cost function of a structure, like the weight or the volume must be minimized subject to probabilistic constraints written as limit state functions. Actions, material properties and geometric variables of the structural members are considered like random variables. These methods can be classified as double-loop methods, single loop methods and decoupled methods. A computer toolbox has been developed including procedures in the areas of structural analysis, structural reliability, design sensitivity analysis, mathematical programming and Monte Carlo simulation. The program solves both analytical problems and structural problems like plane and spatial structures. Computational efficiency, convergence, accuracy, generality and robustness of the methods have been discussed. Many options can be set by de user: displacement constraints, stress constraints and buckling constraints, prescribed reliability indices, distribution function for random variables, correlation coefficients between random variables, design sensitivity analysis methods. Probabilistic optimum designs are verified by Importance Sampling-based Monte Carlo Simulation.
- español
