Comparison of algorithms for reliability-based structural optimization
El diseño de estructuras confiables requiere de herramientas robustas que permitan analizar el comportamiento del sistema sometido a variabilidad en su resistencia y cargas aplicadas. Para esto, se disponen de diversas formulaciones y algoritmos computacionales que permiten modelar el comportamien...
| Autor Principal: | Cortés-Ramos, Henry Octavio |
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| Otros Autores: | Camacho-López, Carlos Julio, Calvo Ocampo, Rodrigo Andrés |
| Formato: | Generación de Nuevo Conocimiento: Artículos publicados en revistas especializadas - Electrónicos |
| Publicado: |
2019
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
Cortés-Ramos, H. O., Camacho-López, C. J., & Calvo Ocampo, R. A. (2018). Comparison of algorithms for reliability-based structural optimization. Bogotá: doi:10.23967/j.rimni.2017.7.003 |
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| Sumario: |
El diseño de estructuras confiables requiere de herramientas robustas que permitan analizar el comportamiento del
sistema sometido a variabilidad en su resistencia y cargas aplicadas. Para esto, se disponen de diversas formulaciones
y algoritmos computacionales que permiten modelar el comportamiento estructural bajo incertidumbres. Bajo estos
requerimientos, la metodología de diseño óptimo más popular y confiable es la optimización basada en confiabilidad (
RBO, reliability based optimization), que puede implementarse a través de la combinación de modelos matemáticos o
computacionales de alta fidelidad, e.g. modelos de elementos finitos, métodos eficientes y precisos de estimación de
la confiabilidad, y algoritmos eficientes y eficaces de optimización en ingeniería. La mayoría de aplicaciones de RBO
para optimización estructural cuenta con los últimos desarrollos de técnicas computacionales eficientes para
simulación y cálculo de confiabilidad, sin embargo, a pesar de que existe una gran variedad de métodos de
optimización, generalmente no realizan una selección del algoritmo de optimización más apropiado para cada
aplicación. En este contexto, la contribución principal de este artículo es la realización de un estudio comparativo del
desempeño computacional de algoritmos de optimización aplicados en optimización estructural por RBO. El estudio
realizado comparó el desempeño numérico de algoritmos de optimización en tres problemas. Los algoritmos
comparados corresponden a algoritmos basados en derivadas, algoritmos de búsqueda directa, y algoritmos
bioinspirados; incluyendo los algoritmos más representativos de cada categoría. Los resultados del estudio
comparativo señalan ventajas y desventajas del uso de los diferentes tipos de algoritmos y permiten concluir sobre los
criterios que deben considerarse para la selección de un algoritmo que favorezca el rendimiento computacional. |
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