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The reliability optimization of mechanical systems using metaheuristic approach

Zhao, Jian-Hua (2005). The reliability optimization of mechanical systems using metaheuristic approach. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

The multiobjective Ant Colony System (ACS) meta-heuristic has been developed successfully to provide a solution for the reliability optimization problems of series-parallel system and has been demonstrated its application to the reliability design of gearbox. The problems involve the selection of components with multiple choice and redundancy levels that produce maximum benefit, and are subject to the cost and weight constraints at the system level. These are very common and realistic problems involving conception design of engineering system and reliability engineering. It is becoming increasingly important to develop efficient solutions to these problems because many mechanical and electrical systems are becoming more complex, even as development schedules get shorter and reliability requirements become very stringent. The multiobjective Ant Colony System algorithm offers distinct advantages to these problems compared to alternative optimization methods, and can be applied to a more diverse problem domain with respect to the type or size of the problems. Through the combination of probabilistic search, multi-objective formulation of local moves and the dynamic penalty method, the multi-objective ACSRAP, which performs very well on the redundancy apportionment problems (RAP) of the series-parallel k-out-of-n : G subsystem and reliability design of gear box, allows us to obtain an optimal design solution very frequently and more quickly than with other heuristic approaches. Therefore, the use of these techniques to the reliability optimization problems of mechanical systems announces great potential and makes it possible to develop a powerful and economic tool for which the designers always seek.

Titre traduit

Optimisation de fiabilité des systèmes mécaniques par l'approche métaheuristique

Résumé traduit

Le problème d'optimisation de fiabilité des systèmes mécaniques est un problème compliqué avec contraintes multicritères, dont la solution optimale est en générale un compromis. Le travail présenté dans ce mémoire se concentre sur l'optimisation de fiabilité des systèmes mécaniques en séries parallèles. Basée sur le ACSRAP (Ant Colony System for Redundancy Apportionment Problem), une nouvelle approche est présentée. Cette approche combine les caractéristiques de l'ACS avec des recherches locales. Donc il optimise la fiabilité globale du système tout en satisfaisant les contraintes en terme de coût, de poids et de volume. Les avantages sur la précision, l'efficacité, et la capacité de la nouvelle approche sont illustrés par les résultats de comparaison de là nouvelle technique avec ceux obtenues par d'autres approches. En outre, l'application de la technique sur une boite de transmission (Gear Train System) est aussi présenté pour montrer les procédures de l'application de la nouvelle technique sur les cas réels.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "A thesis submitted to École de technologie supérieure in partial fulfillment of the requirement for the master degree in system technlogy". Bibliogr.: f. [106]-110.
Mots-clés libres: Colonie, Conception, Fiabilite, Fourmi, Multiobjectif, Optimisation, Parallele, Redondance, Reducteur, Repartition, Serie, Serie-Parallele, Systeme, Transmission.
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Dao, Thien-My
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Liu, Zhaoheng
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 15 févr. 2011 19:29
Dernière modification: 06 déc. 2016 22:33
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/326

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