Đề cương môn học-bmDT



tải về 39.71 Kb.
Chuyển đổi dữ liệu11.02.2018
Kích39.71 Kb.


ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC


  1. THÔNG TIN VỀ MÔN HỌC

    1. Tên môn học: Tối ưu hóa dựa trên độ tin cậy Mã môn học: CON707

    2. Khoa/Ban phụ trách: Khoa Xây Dựng và Điện

    3. Số tín chỉ: 03 LT/TH : 03/0




  1. MÔ TẢ MÔN HỌC

Trình bày các phương pháp tối ưu truyền thống và hiện đại bao gồm các phương pháp tiêu chuẩn tối ưu và các phương pháp quy hoạch toán học với các thuật toán để giải bài toán quy hoạch tuyến tính; phương pháp tối ưu dọc 1 hướng xấp xỉ theo đa thức , phương pháp hướng liên hợp của Powell, phương pháp độ dốc sâu nhất, phương pháp Fletcher-Reeves, phương pháp Newton, phương pháp giả-Newton, để giải bài toán quy hoạch phi tuyến không có ràng buộc; phương pháp hàm phạt ngoại, phương pháp hàm phạt nội, phương pháp chuỗi các chương trình tuyến tính để giải các bài toán quy hoạch phi tuyến có ràng buộc. Các phương pháp trên được áp dụng tính toán thiết kế tối ưu cho các kết cấu dạng dầm, hệ dàn, khung. Đặc biệt nghiên cứu thuật giải di truyền áp dụng vào tối ưu hóa kết cấu.


  1. MỤC TIÊU MÔN HỌC

  • Môn học cung cấp cho học viên các cơ sở về toán xác suất thống kê, sự dao động ngẫu nhiên của những yếu tố không chắc chắn trong thiết kế và các phương pháp thực tiễn để phân tích độ tin cậy (xác suất an toàn) của kết cấu. Giúp người học xác định được xác suất của ứng xử kết cấu vượt quá mức giới hạn cho phép. Từ đó có đủ khả năng để thực hiện các đề tài nghiên cứu thực tiễn hay làm luận án thạc sĩ, tiến sĩ.

  • Môn học cung cấp cho học viên những kiến thức cơ bản về các phương pháp tối ưu hóa kết cấu, đặc biệt chú trọng các phương pháp số.

  • Học viên có thể chủ động thiết lập và giải các bài toán tối ưu hóa kết cấu bất kỳ trong thực tế bằng các phương pháp truyền thống và hiện đại sử dụng công cụ máy tính với tính linh hoạt và độ tin cậy cao. Ngoài ra học viên còn có đủ cơ sở vững chắc để tự phát triển một số chương trình tính toán có sẵn khi cần thiết, hoặc tự lập trình bằng một ngôn ngữ thông dụng: MATLAB, VISUAL C++,…




  1. NỘI DUNG MÔN HỌC



Tuần

Nội dung

Tài liệu

Ghi chú



PHẤN 1: ĐỘ TIN CẬY CỦA KẾT CẤU


1

Chương 1: GIỚI THIỆU


    1. Giới thiệu

    2. Khái niệm về độ tin cậy kết cấu

    3. Nguồn gốc của các điều không chắc chắn

Chương 2: CÁC BIẾN NGẪU NHIÊN

    1. Các định nghĩa cơ bản

    2. Các hàm phân bố xác suất (CDF, PDF và PMF)

    3. Các hệ số của biến ngẫu nhiên

    4. Các biến ngẫu nhiên phổ biến

    5. Phân tích dữ liệu thí nghiệm bằng thống kê

    6. Xác suất có điều kiện

    7. Vector ngẫu nhiên

    8. Sự tương quan

    9. Phương pháp Bayesian

Bài tập chương 2

[1]




2

Chương 3: CÁC HÀM CỦA BIẾN NGẪU NHIÊN

    1. Hàm tuyến tính của biến ngẫu nhiên

    2. Hàm tuyến tính của biến normal

    3. Hàm tích của biến ngẫu nhiên lognormal

    4. Hàm phi tuyến của biến ngẫu nhiên

    5. Lý thuyết giới hạn trung tâm

Bài tập chương 3

[1]




3

Chương 4: CÁC KỸ THUẬT MÔ PHỎNG

    1. Các phương pháp Monte Carlo

Tạo các số ngẫu nhiên phân phối chuẩn

Tạo các số ngẫu nhiên phân phối normal

Tạo các số ngẫu nhiên phân phối lognormal

Tạo các số ngẫu nhiên phân phối bất kỳ

Độ chính xác của đánh giá xác suất

Mô phỏng các biến ngẫu nhiên có tương quan



    1. Phương pháp Latin Hypercube

    2. Phương pháp Rosenblueth

Bài tập chương 4

[1]




4

Chương 5: PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY KẾT CẤU

5.1 Hàm trạng thái giới hạn và xác suất không an toàn

5.2 Chỉ mục độ tin cậy

Các biến rút gọn

Phương pháp chỉ mục độ tin cậy bậc nhất của moment thứ hai

Phương pháp chỉ mục độ tin cậy Hasofer-Lind

Phương pháp chỉ mục độ tin cậy bậc 1 (FORM)

Phương pháp chỉ mục độ tin cậy bậc 2 (SORM)

5.3 Quá trình Rackwitz-Fiessler

Ma trận bổ sung

Phương pháp đồ họa

Các biến ngẫu nhiên có tương quan

5.4 Phân tích độ tin cậy bằng mô phỏng

Bài tập chương 5



[1]

Hiểu
Nắm vững

PHẤN 2: TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU


5

Chương mở đầu: Bài toán tối ưu hóa và các thuật ngữ

Chương 1: Các phương pháp phân tích kết cấu và tối ưu hóa



Yêu cầu tự học đối với học viên: 6 giờ

Chương 2: Các phương pháp tiêu chuẩn tối ưu

2.1 Bài toán tối ưu với ràng buộc ứng suất (F.S.D.)

2.2 Bài toán tối ưu với ràng buộc chuyển vị



Yêu cầu tự học đối với học viên: 6 giờ

[2]

Vận dụng

Tổng hợp


6

Chương 3: Các phương pháp quy hoạch toán học

3.1 Bài toán quy hoạch tuyến tính: phương pháp đơn hình



Yêu cầu tự học đối với học viên: 6 giờ

[2]




7,8,9

Chương 3: Các phương pháp quy hoạch toán học (tt)

3.2 Bài toán quy hoạch phi tuyến không có ràng buộc

- Phương pháp cực tiểu theo 1 hướng (đa thức, mặt cắt vàng,..)

- Phương pháp hướng liên hiệp của Powell, giả Newton

- Phương pháp bậc nhất: độ dốc sâu nhất, Fletcher-Reeves,..

- Phương pháp bậc hai: Newton, Newton cải biên



Yêu cầu tự học đối với học viên: 9 giờ

[2]




10, 11

Chương 3: Các phương pháp quy hoạch toán học (tt)

3.3 Bài toán quy hoạch phi tuyến có ràng buộc

- Phương pháp hàm phạt ngoại

- Phương pháp hàm phạt nội

- Phương pháp hàm phạt nới rộng

- Phương pháp chuỗi các chương trình tuyến tính



Yêu cầu tự học đối với học viên: 6 giờ

[2]




12, 13

Chương 4: Áp dụng

4.1 Các dạng bài toán: tối ưu kích thước, tối ưu hình dạng, tối ưu vị tướng, tối ưu tổng quát

4.2 Tối ưu từng cấu kiện (dầm bê tông cốt thép, dầm bê tông ứng lực trước, dầm thép,…)

4.3 Tối ưu hệ dàn

4.4 Tối ưu khung thép đàn hồi

4.5 Tối ưu khung thép ngoài miền đàn hồi



Yêu cầu tự học đối với học viên: 9 giờ

[2]




14, 15

Chương 5: Các phương pháp hiện đại thiết kế tối ưu kết cấu. Phương pháp thuật giải di truyền

Yêu cầu tự học đối với học viên: 9 giờ

[3]




**

Nội dung báo cáo tiểu luận/thực hành

Yêu cầu đối với học viên: thực hiện đầy đủ yêu cầu nêu trong tiểu luận; ước tính số giờ tự làm việc: 9 giờ / tiểu luận









**

Nội dung thi cuối kỳ (tập trung): toàn bộ nội dung đã học; ước tính số giờ cần chuẩn bị cho kỳ thi: 9 giờ










  1. TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Giáo trình/Textbook

[1] Andrzej S. Nowak, Kevin Collins, Reliability of Structures, McGraw-Hill Companies, 2000.



- Sách tham khảo/References

[2] Garret N. Vanderplatts, “Numerical optimization techniques for engineering design”, McGraw-Hill, 1999



[3] Nguyễn Hoài Sơn & al., “Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn trong tính toán kết cấu”, ĐHQG TP HCM, 2008.
6. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP

  • Sinh viên cần đọc sách giáo trình, tài liệu tham khảo và làm bài tập đầy đủ.

  • Sinh viên cần thực hành lập trình tính toán bằng MATLAB (hay MATHCAD).

  • Cách đánh giá :

    • Tiểu luận: 40% (Làm tiểu luận theo nhóm)

    • Thi cuối kỳ: 60% (thi viết, 120 phút)

Ghi chú: học viên nộp đầy đủ tiểu luận được giao thì mới được tính điểm tổng kết.

Tr./



Поделитесь с Вашими друзьями:


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương