160 likes | 295 Views
CCT Builder - Aplikacja do optymalizacji parametrów modeli materiałowych. Gołąb Rafał <rafal.golab@gmail.com>, Klimek Tomasz <tklimek@ramtel.pl>, Jaworski Łukasz <ltjaworski@gmail.com> Koło Naukowe METALsoft Opiekun koła dr inż. Łukasz Rauch
E N D
CCT Builder - Aplikacja do optymalizacji parametrów modeli materiałowych Gołąb Rafał <rafal.golab@gmail.com>, Klimek Tomasz <tklimek@ramtel.pl>, Jaworski Łukasz <ltjaworski@gmail.com> Koło Naukowe METALsoft Opiekun koła dr inż. Łukasz Rauch Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 1
Plan prezentacji 1. Motywacja 2. Analiza odwrotna 3. Metoda simpleks 4. Wykresy CCT 5. Fortran i C++ 6. Interfejs programu 7. Podsumowanie 8. Plany na przyszłość 9. Bibliografia XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 2
Motywacja Parametry modelu Dane z eksperymentu MODEL MATERIAŁOWY Symulacja MES Wiarygodna symulacja rzeczywistego procesu produkcji metali Minimalizacja kosztów i czasu XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 3
Analiza odwrotna • Analiza odwrotna prowadzi do minimalizacji różnic pomiędzy wynikami eksperymentalnymi a wartościami obliczonymi w symulacji numerycznej. • Etapy analizy: • doświadczenie • model numeryczny rozwiązania zadania bezpośredniego (MES) – symulacja doświadczenia – UWZGLĘDNIA ZAKŁÓCENIA WYSTĘPUJĄCE W DOŚWIADCZENIU • procedury optymalizacyjne (Simpleks) XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 4
Parametry wejściowe Warunki procesu Problem bezpośredni Obliczenia funkcji celu (x) minimalizacja(x) ze wzg. na x (x)? x Optymalne parametry procesu Analiza odwrotna Dane eksperymentalne xnowe parametry modelu XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 5
Metoda simpleks • Metoda rozwiązywania programów liniowych • Metoda iteracyjna – ciągła poprawa wstępnego rozwiązania • Dowolna liczba zmiennych • Wyznaczanie wartości funkcji celu w wierzchołkach simpleksu • Punkty o gorszej wartości funkcji celu są odrzucane Dane wejściowe Znalezienie rozwiązania dopuszczalnego Sukcesywna poprawa rozwiązania Rozwiązanie optymalne XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 6
Metoda Simpleks Analiza odwrotna XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 7
Wykresy CCT • Continuous Cooling Transformation Diagram • Wykres fazowy stosowany przeważnie przy obróbce cieplnej stali • Określa jakie zmiany fazowe nastąpią przy danej prędkości chłodzenia materiału • Elementy wykresu: • Linie z prędkościami chłodzenia • Wartości eksperymentalne i obliczone faz XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 8
Wykresy CCT XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 9
Fortran i C++ • Subroutine Optimize(kod,L_doswiadczen,OptParams,Coeff, Composition,Parameters,DataDilat, Results,ObjFun,iter,nerror) !DEC$ ATTRIBUTES DLLEXPORT :: Optimize !DEC$ ATTRIBUTES ALIAS:'Optimize' :: Optimize • using namespace System::Runtime::InteropServices; [DllImportAttribute("optimize.dll", EntryPoint="Optimize")] extern "C" __declspec(dllimport) void __stdcall Optimize(int *, int *,short int *,double *,double *,double *, double [][100], double [][100],double *,int *,int *); XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 10
Interfejs programu XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 11
Podsumowanie CCT Builder Parametry modelu materiałowego Dane z eksperymentu Proces Przeróbki Plastycznej Metali MES System ekspertowy Good Practise Guide XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 12
CCT Builder • Program do optymalizacji parametrów modeli materiałowych • Tworzenie diagramów CCT • Wykorzystywany przez Instytut Metalurgii Żelaza w Gliwicach • Wykonany przy pomocy języka Visual C++, Fortran oraz przy użyciu SQL Server • Do poprawnego działania potrzebny .NET Framework • Oszczędność kosztów i czasu XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 13
Plany na przyszłość • nowe metody optymalizacji ( Rosenbrock, Hooke-Jeeves, Genetic Algorithms ) • nowe modele materiałowe ( Differential Equation, Eutectic ) • historia współczynników modeli • opcjonalny wybór parametrów modelu do optymalizacji • system do symulacji MES XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 14
Bibliografia [1] Z. Malinowski, J. Kusiak, M. Pietrzyk - „Zastosowaniemetodmatematycznych w nauceitechnice – Application of the Inverse Techniques to the Experimental Tests” [2] en.wikipedia.org [3] Wykłady dr Ł. Madeja (ISIM) [4] Wykłady prof. J. Kusiaka XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 15
Dziękujemy za uwagę. Pytania? XLVI Sesja Kół Naukowych Pionu Hutniczego 16