Optimoinnin soveltaminen teräsrakenteen esisuunnittelussa

Työssä arvioitiin optimoinnin hyödyllisyyttä työkaluna teräsrakenteen mitoittamisessa. Arviointi toteutettiin testaamalla kahdella esimerkillä optimoinnin ja mallintamisen viemää aikaa. Myös mallintamisen aiheuttamat ongelmat sisällytettiin arvioon. Arvio rajattiin koskemaan vain yhtä elementtimenetelmään perustuvaa analyysiohjelmistoa ja sen optimointi-ominaisuutta. Teoriaosassa käsiteltiin optimoinnin perusteita. Lisäksi teorian puolella käsiteltiin vastepintamenetelmää, joka on keskeinen osa työssä käytettyä optimointirutiinia. Käytännön osassa käytetyn ohjelman toimivuus verifioitiin vertaamalla sen antamia tuloksia kirjallisuudesta löytyviin tunnettuihin ratkaisuihin. Työssä pohdittiin myös optimoinnin kannattavuutta suunnitteluprosessin eri vaiheissa. Tämän jälkeen suoritettiin optimointi kahdelle teräsrakenteelle, joista toiseen sovellettiin kokonaislukuoptimointia. Optimoinneissa käytettiin muuttujina sekä levyjen paksuuksia että rakenteen geometriaa muuttavia parametreja. Työssä käytettyjen optimointimallien perusteella todettiin optimoinnin olevan potentiaalinen työkalu apuneuvoksi esisuunnitteluun. Samalla todettiin, että lähtöarvojen valintaan ja määrittämiseen on syytä kiinnittää erityistä huomiota. Lähtöarvojen huolellinen valinta nopeuttaa oleellisesti optimointiprosessia. Samalla havaittiin, että työssä käytettyjen tuotantomallien vapaiden muuttujien lukumäärä oli rajallinen, mikä mahdollistaa optimoinnin hyödyntämisen käytännön suunnitteluprosessissa. Työn aikana kävi myös selväksi, että optimoinnin sisällyttäminen käytettyyn analyysiohjelmistoon ei ole onnistunut parhaalla mahdollisella tavalla