UCT Repository Prague MASTER THESIS

Topology optimization of flow-defining components via immersed-boundary method and multi-objective evolutionary algorithms

Topologická optimalizace proudění určujících součástek pomocí metody vnořené hranice a víceúčelových evolučních algoritmů

Bc. Lucie Kubíčková

UCT Repository Prague MASTER THESIS

Topology optimization of flow-defining components via immersed-boundary method and multi-objective evolutionary algorithms

Topologická optimalizace proudění určujících součástek pomocí metody vnořené hranice a víceúčelových evolučních algoritmů

Bc. Lucie Kubíčková

Současné technologické možnosti, zejména 3D tisk, umožňují inženýrům vyrábět součástky téměř libovolného tvaru a konektivity, což umožňuje detailní návrh součástek pro konkrétní aplikaci. Stále populárnější metodou pro na konkrétní aplikaci založený návrh součástky je topologická optimalizace (TO). Tato práce se zaměřuje na vývoj a implementaci obecného a robustního přístupu k TO součástek určijících proudění. Konkrétně spojíme víceúčelové evoluční algoritmy s topologií součástky zakódovanou pomocí binární reprezentace a optimalizačními kritérii vyhodnocenými pomocí výpočetní dynamiky tekutin (ang. computational fluid dynamics, CFD). Standardní CFD techniky budou navíc rozšířeny o variantu metody vnořené hranice, která umožňuje použití jedné výpočetní sítě pro všechny topologie testované během optimali…

Current technology possibilities, especially 3D printing, allow engineers to manufacture components of almost arbitrary shape and connectivity, which allows for an application-specific component design. An increasingly-popular method for application-specific design is the topology optimization (TO). The present work aims on development and implementation of a general and robust TO framework for flow-defining components. In particular, we will couple multi-objective evolutionary algorithms with the component topology encoded via a binary representation and the optimization criteria evaluated utilizing the computational fluid dynamics (CFD). Moreover, the standard CFD techniques shall be extended by a variant of the immersed boundary method that allows for usage of a single computational mesh for all the…

Advisor: Ing. Martin Isoz, Ph.D.
Ing. Jan Haidl, Ph.D.
Referee: Associate Professor, Dr. Joao Miguel Nóbrega
Thesis type: Master thesis
Institution: University of Chemistry and Technology, Prague
Faculty: Faculty of Chemical Engineering
Department: Department of Mathematics, Informatics and Cybernetics
Institution: University of Chemistry and Technology, Prague
Faculty: Faculty of Chemical Engineering
Department: Department of Mathematics
Study programme: Chemical Engineering and Bioengineering
MŠMT code: N0711A130001
Language: English
Access rights: open access
SIS ID: 40142
Date available: Jun 19, 2023
Date modified: Jun 20, 2023
Date defended: Jun 5, 2023DEFENDED

Topology optimization of flow-defining components via immersed-boundary method and multi-objective evolutionary algorithms

Topologická optimalizace proudění určujících součástek pomocí metody vnořené hranice a víceúčelových evolučních algoritmů

Topology optimization of flow-defining components via immersed-boundary method and multi-objective evolutionary algorithms

Topologická optimalizace proudění určujících součástek pomocí metody vnořené hranice a víceúčelových evolučních algoritmů

ANOTACE

ANNOTATION