Elements of Structural Optimization

زمینه بهینه سازی سازه هنوز یک زمینه نسبتاً جدید است که دستخوش تغییرات سریع در روش ها و تمرکز می شود. تا همین اواخر یک عدم تعادل شدید بین حجم عظیم ادبیات در مورد این موضوع و کمبود کاربردها برای مشکلات طراحی عملی وجود داشت. این عدم تعادل به تدریج برطرف می شود. هنوز کمبودی در انتشارات جدید وجود ندارد، اما کاربردهای هیجان انگیز روش های بهینه سازی سازه در زمینه های خودروسازی، هوافضا، مهندسی عمران، طراحی ماشین و سایر زمینه های مهندسی نیز وجود دارد. به عنوان یک نتیجه از سرعت رو به رشد برنامه های کاربردی، تحقیق در مورد روش های بهینه سازی ساختاری به طور فزاینده ای توسط مشکلات زندگی واقعی هدایت می شود. مهندسین Jost که سازه ها را طراحی می کنند از بسته های نرم افزاری همه منظوره پیچیده برای تحلیل سازه استفاده می کنند. اغلب آنها هیچ گونه دسترسی به برنامه منبع ندارند، و حتی بیشتر اوقات آنها فقط دانش اندکی از جزئیات الگوریتم های تحلیل ساختاری مورد استفاده در این بسته های نرم افزاری دارند. بنابراین چالش عمده ای که محققین در بهینه سازی سازه با آن مواجه هستند، توسعه روش هایی است که برای استفاده با چنین بسته های نرم افزاری مناسب باشند. چالش اصلی دیگر، هزینه محاسباتی بالای مرتبط با تجزیه و تحلیل بسیاری از مسائل پیچیده زندگی واقعی است. در بسیاری از موارد، مهندس که وظیفه طراحی یک سازه را بر عهده دارد، نمی تواند بیش از چند بار آن را تجزیه و تحلیل کند.

The field of structural optimization is still a relatively new field undergoing rapid changes in methods and focus. Until recently there was a severe imbalance between the enormous amount of literature on the subject, and the paucity of applications to practical design problems. This imbalance is being gradually redressed. There is still no shortage of new publications, but there are also exciting applications of the methods of structural optimizations in the automotive, aerospace, civil engineering, machine design and other engineering fields. As a result of the growing pace of applications, research into structural optimization methods is increasingly driven by real-life problems. t-.Jost engineers who design structures employ complex general-purpose software packages for structural analysis. Often they do not have any access to the source program, and even more frequently they have only scant knowledge of the details of the structural analysis algorithms used in this software packages. Therefore the major challenge faced by researchers in structural optimization is to develop methods that are suitable for use with such software packages. Another major challenge is the high computational cost associated with the analysis of many complex real-life problems. In many cases the engineer who has the task of designing a structure cannot afford to analyze it more than a handful of times.