Solução de problemas de otimização estrutural com restrições de frequências de vibração via PSO

José Pedro Gonçalves Carvalho¹; Érica da Costa Reis Carvalho¹; Heder Soares Bernardino¹; Patrícia Habib Hallak¹; Afonso Celso de Castro Lemonge¹

¹ Universidade Federal de Juiz de Fora

Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0429

Resumo

Estratégias de penalização são comumente utilizadas para o tratamento de problemas com restrições. Tais técnicas têm apresentado relativo sucesso quando aplicadas em conjunto com os Algoritmos Evolutivos (AEs). Este trabalho apresenta um AE baseado no comportamento de enxame de partículas, denominado PSO, adaptado para a solução de problemas de otimização estrutural com restrições. O PSO é um algoritmo de fácil implementação, robusto e competitivo perante aos demais algoritmos populacionais inspirados na natureza. São analisados problemas de otimização de estruturas reticuladas com restrições de frequências de vibração. Para o tratamento destas restrições incorpora-se ao PSO uma técnica de penalização adaptativa (APM - Adaptive Penalty Method), que tem demonstrado robustez e eficiência na grande maioria dos problemas com restrições em que é adotada. O APM foi originalmente desenvolvido para a aplicação em problemas de otimização com restrições utilizando Algoritmos Genéticos (AGs) e é livre de parâmetros a serem definidos pelo usuário. O algoritmo proposto é validado através de experimentos computacionais em problemas de otimização estrutural amplamente discutidos na literatura.

Palavras-chave: Otimização por Enxame de Partículas; Método de Penalização Adaptativa; Otimização Estrutural; Restrições de frequência de vibração