Optimización de armaduras espaciales de acero utilizando algoritmos genéticos auto-adaptados: una primera aproximación

• Jesus Daniel Villalba Morales ^[1] ; Sebastián Ramírez-Echeverry ^[1]
  1. [1] Pontífica Universidad Javeriana

     Pontífica Universidad Javeriana

     Colombia

     
• Localización: Ingeniería y competitividad: revista científica y tecnológica, ISSN 0123-3033, Vol. 23, Nº. 1, 2021
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • An approximation to the use of self-adaptive genetic algorithms in weight optimization of 3-D steel trusses
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• Resumen
  • español

    En las últimas décadas, la optimización estructural mediante metaheurísticas ganó acogida en la comunidad científica; sin embargo, para garantizar buenos resultados se requiere una correcta selección de los parámetros de la metaheurísticas. En este trabajose propone un algoritmo genético multi-cromosoma auto-adaptado para optimizar armaduras de acero tridimensionales. Las variables de diseño corresponden a las secciones asignadas a cada elemento en la armadura. El objetivo es la minimización del peso de laarmadura, considerando desplazamientos y esfuerzos máximos como restricciones. El algoritmo propuesto se aplicó a la optimización de dos armaduras, produciendo diseños que pesan hasta un 35% menos que el mejor diseño inicial y son valores comparables al resultado obtenidos en otros trabajos. No obstante, la adaptación de los parámetros permite mayor robustez cuando se desea optimizar diferentes tipos de armadura y evita las ejecuciones del algoritmo de optimización que son necesarias para la calibración desus parámetros.

  • English

    In the past few decades structural optimization through metaheuristics has gain recognition in the scientific community; non the less, to guarantee good results we require a good selection of metaheuristic’s parameters. In this paper we propose amulti-chromosome genetic algorithm with self-adaptive parameters, to optimize steel trusses in a three-dimensional space. The design variable are the sections assign to each truss element of the structure. The optimization objective is the minimize the weight of the structure, considering the displacement y maximum stress as constrains. The propose algorithm was applied to the optimization of two trusses, obtaining designs that had a 35% less weight than the initial designs and comparable to results obtained in other papers. However, the adaptation of the parameters allows a more robust optimization process when analyzing different types of trusses and eliminates the initial runs of the optimization algorithm required to calibrate the initial parameters.