OPTIMIZAÇÃO HEURÍSTICA DA FUNDAÇÃO DE UMA MÁQUINA ROTATIVA QUE LIMITA AS SUAS VIBRAÇÕES EM MODO DE ARRANQUE E DE FUNCIONAMENTO PERMANENTE
Este documento propõe a optimização de um modelo de fundação para máquinas rotativas sob cargas dinâmicas e vibrações em arranque transitório e funcionamento contínuo, restringindo o seu modo de vibração usando três heurísticas diferentes. É proposto um modelo de fundação com parâmetros fixos e 37 variáveis. As restrições funcionais são definidas para a fundação. As restrições de vibração são aplicadas de acordo com as normas ISO 10816 e VDI 2056 NORM em modo transiente e funcionamento. É calculada uma função de custo em função das variáveis. De todas as soluções possíveis são seleccionadas apenas as que validam as restrições e minimizam a função de custo. Para pesquisar estas soluções são utilizadas três heurísticas de pesquisa aleatória por vizinho de um ponto chamado Pesquisa Local Descendente (DLS), Recozimento Simulado (SA) e Escalada de Última Aceitação (LAHC). O DLS não aceita soluções piores para obter a optimização, o SA aceita soluções piores seguindo um horário de arrefecimento e o LAHC é um algoritmo do tipo "Adaptative Memory Programming" (AMP) que aceita soluções piores para obter o mínimo local e conhecer os resultados. Foi desenvolvido um programa MATLAB para obter os resultados. O conjunto de resultados de cada pesquisa é ajustado a uma distribuição de 3 parâmetros Weibull para calcular o parâmetro de localização que é considerado como o óptimo teórico global. Finalmente, é analisado o vizinho ao parâmetro de localização de cada conjunto de resultados e o tempo de execução de cada heurístico. O DLS obteve o melhor óptimo da base. Todo o conjunto de variáveis óptimas atinge os constrangimentos propostos. As três heurísticas conseguiram o óptimo das fundações com soluções próximas do óptimo local com a conformidade dos constrangimentos de vibração propostos. O DLS é o algoritmo mais rápido para obter o óptimo. SA é o mais lento. A fundação concebida e o cálculo da aceleração do arranque reduz consideravelmente os deslocamentos horizontais e verticais que não são críticos durante o modo transitório e o modo de funcionamento permanente.
OPTIMIZAÇÃO HEURÍSTICA DA FUNDAÇÃO DE UMA MÁQUINA ROTATIVA QUE LIMITA AS SUAS VIBRAÇÕES EM MODO DE ARRANQUE E DE FUNCIONAMENTO PERMANENTE
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DOI: 10.22533/at.ed.0002120108
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Palavras-chave: Fundação, vibrações, optimização, heurística, pesquisa local de descida, recozimento simulado
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Keywords: Fundação, vibrações, optimização, heurística, pesquisa local de descida, recozimento simulado
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Abstract:
This paper proposes the optimization of a model of foundation for rotative machines under dynamic loads and vibrations in transient starting and continuous operation restricting its vibrations mode using three different heuristics. A model of the foundation is proposed with fix parameters and 37 variables. Functional constraints are defined for the foundation. Vibration constrains are applied according to ISO 10816 and VDI 2056 NORM in transient and operation. A cost function depending on the variables is calculated. From all the possible solutions only are selected the ones that validate the constrains and minimize the cost function. To search these solutions three heuristics of random search by neighbouring of one point called Descent Local Search (DLS), Simulated Annealing (SA) and Last Acceptance Hill Climbing (LAHC) are used. DLS does not accept worse solutions to get optimal, SA accepts worse solutions following a cooling schedule and LAHC is an algorithm of the “Adaptative Memory Programming” (AMP) type that accepts worse solutions to get the local minimum and learn of the results. A MATLAB program was developed to get the results. The set of results of each search is fitted to a distribution of 3 parameters Weibull to calculate the location parameter that is considered as the theoretical global optimal. Finally, it is analysed the neighbouring to the location parameter of each set of results and the runtime of each heuristic. DLS got the best optimum of the foundation. All the set of variables optimal achieve the constrains proposed. The three heuristics got the optimum of the foundations with solutions nearby to the local optimum with the compliance of the vibration constrains proposed. DLS is the faster algorithm to get the optimum. SA is the slowest. The foundation designed and the rump-up of the starting calculated reduces considerably the horizontal and vertical displacements not being critical during the transient and the permanent operation mode
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Número de páginas: 39
- Antonio Hospitaler Perez
- Vicente Albero Gavarda
- Juan Luis Terradez Marco
