Title
Savremeni pristupi u kinematičkoj i dinamičkoj optimizaciji ravanskih mehanizama
Creator
Bošković, Marina, 1984-
Copyright date
2019
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Deliti pod istim uslovima 3.0 Srbija (CC BY-NC-SA 3.0)
License description
Dozvoljavate umnožavanje, distribuciju i javno saopštavanje dela, i prerade, ako se navede ime autora na način odredjen od strane autora ili davaoca licence i ako se prerada distribuira pod istom ili sličnom licencom. Ova licenca ne dozvoljava komercijalnu upotrebu dela i prerada. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/rs/deed.sr_LATN Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Inventory ID
D-3262
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 04.03.2019.
Other responsibilities
mentor
Bulatović, Radovan, 1963-
član komisije
Vasović, Nebojša, 1963-
član komisije
Savković, Mile, 1967-
član komisije
Bogdanović, Gordana, 1962-
član komisije
Milićević, Ivan, 1973-
član komisije
Šalinić, Slaviša, 1973-
Academic Expertise
Tehničko-tehnološke nauke
University
Univerzitet u Kragujevcu
Faculty
Fakultet za mašinstvo i građevinarstvo
Publisher
Format
VI, 120 listova
Abstract (sr)
U disertaciji su predložene tri različite metode kojima se postiže uravnoteženje ravanskih mehanizama sa krutim članovima. Dodavanjem protivtegova, korišćenjem interpolacionih polinoma i primenom optimizacionih metoda izvršeno je smanjenje dinamičkih opterećenja, tj. uravnoteženje ravnih mehanizama. U cilju određivanja dinamičkih opterećenja, izvršena je kinematička i dinamička analiza mehanizama.
Reakcije veza određene su primenom novog metoda koji se bazira na korišćenju
Lagranževih jednačina sa množiteljima veza, metoda transformacije brzina i
predstavljanjem članova manipulatora korišćenjem ekvivalentnog sistema sa
koncentrisanim masama. Kroz odgovarajuće numeričke primere pokazana je efikasnost predloženih metoda za uravnoteženje mehanizama. Akcenat je na primeni savremenih biološki inspirisanih optimizacionih algoritama koji su se pojavili u poslednjih petnaestak godina. Ovim jednostavnim algoritmima, čiji se princip rada zasniva na oponašanju pojava i procesa u prirodi, moguće je rešiti kompleksne inženjerske optimizacione probleme. Problem uravnoteženja ravanskih mehanizama rešen je
primenom dva optimizaciona algoritma: subpopulacijskog algoritma svica (SP-FA)
koji predstavlja poboljšanu verziju standardnog algoritma svica i hibridnog
algoritma svica i kukavičje pretrage (H-CS-FA) koji predstavlja kombinaciju dva
biološki inspirisana algoritma.
Postupak analize mehanizama proširen je zatim i na mehanizme sa elastičnim
članovima. Predstavljen je nov pristup u dinamičkoj analizi mehanizama sa elastičnim članovima koji se temelji na mehanici sistema krutih tela. Detaljno je objašnjen
postupak diskretizacije elastičnih članova u cilju dobijanja što tačnijeg dinamičkog
modela. Takođe, prikazan je postupak određivanja reakcija veza kod manipulatora sa
jednim elastičnim članom.
Na kraju, proces projektovanja mehanizama zaokružen je procesom optimalne sinteze
podesivih ravanskih mehanizama kao generatora putanje. Cilj je optimizovati putanju
(koja je zadata istim skupom tačaka), koju generišu različiti tipovi ravanskih
mehanizama. U postupku optimalne sinteze primenjen je algoritam sivog vuka (GWO)
koji takođe pripada klasi biološki inspirisanih algoritama. Efikasnost algoritma
testirana je na odgovarajućim numeričkim primerima.
Abstract (en)
In the thesis, three different methods are proposed to achieve the balancing of planar mechanisms with rigid links. By adding counterweights, using interpolating polynomials and by applying optimization methods, dynamic load is reduced ie. balancing of mechanisms is achieved. In order to determine the dynamic load, it is necessary to perform the kinematic and
dynamic analysis of the mechanisms first. Joint reaction forces were determined by using a new method based on the use of the Lagrange equations with the multipliers, velocity transformations and the equimomental system representation of the links of the mechanism.
Through the corresponding numerical examples, the efficiency of the proposed methods for balancing the mechanisms was shown. The emphasis is on the application of modern biologically inspired optimization algorithms that have emerged in the last fifteen years. With these simple algorithms, whose work principle is based on mimicking phenomena and processes in nature, it is possible to solve complex engineering optimization problems. The
problem of balancing of planar mechanisms was solved by using two optimization algorithms:
a subpopulation firefly algorithm (SP-FA) that represents an improved version of the standard firefly algorithm and hybrid cuckoo search and firefly algorithm (H-CS-FA) which represents a combination of two biologically inspired algorithms.
The analysis process of the mechanisms was then extended to mechanisms with flexible links. A new approach to the dynamic analysis of mechanisms with flexible links which is based on rigid multibody systems has been presented. The process of discretization of flexible links is explained in detail, in order to obtain a more accurate dynamic model. Also, the procedure
for determining the joint reaction forces in the manipulator with one flexible link is shown.
Finally, the process of designing the mechanisms is rounded up by the process of optimal
synthesis of adjustable planar mechanisms as a path generator. The goal is optimization of the
same path (given by the same set of points), which is generated by different types of planar
mechanisms. A gray wolf algorithm (GWO) which also belongs to the class of biologicallyinspired algorithms is applied in the process of optimal synthesis. The efficiency of the
algorithm was tested on the corresponding numerical examples.
Authors Key words
uravnoteženje mehanizama, biloški inspirisani algoritmi, kinematička i dinamička analiza, optimalna sinteza mehanizama, mehanizmi sa elastičnim
članovima
Authors Key words
balancing of mechanisms, biologically-inspired algorithms, kinematic and
dynamic analysis, optimal synthesis of adjustable mechanisms, flexible mechanisms
Classification
621:004(043.3)
Subject
Ravanski mehanizmi - Uravnoteženje -
Doktorske disertacije
Type
Tekst
Abstract (sr)
U disertaciji su predložene tri različite metode kojima se postiže uravnoteženje ravanskih mehanizama sa krutim članovima. Dodavanjem protivtegova, korišćenjem interpolacionih polinoma i primenom optimizacionih metoda izvršeno je smanjenje dinamičkih opterećenja, tj. uravnoteženje ravnih mehanizama. U cilju određivanja dinamičkih opterećenja, izvršena je kinematička i dinamička analiza mehanizama.
Reakcije veza određene su primenom novog metoda koji se bazira na korišćenju
Lagranževih jednačina sa množiteljima veza, metoda transformacije brzina i
predstavljanjem članova manipulatora korišćenjem ekvivalentnog sistema sa
koncentrisanim masama. Kroz odgovarajuće numeričke primere pokazana je efikasnost predloženih metoda za uravnoteženje mehanizama. Akcenat je na primeni savremenih biološki inspirisanih optimizacionih algoritama koji su se pojavili u poslednjih petnaestak godina. Ovim jednostavnim algoritmima, čiji se princip rada zasniva na oponašanju pojava i procesa u prirodi, moguće je rešiti kompleksne inženjerske optimizacione probleme. Problem uravnoteženja ravanskih mehanizama rešen je
primenom dva optimizaciona algoritma: subpopulacijskog algoritma svica (SP-FA)
koji predstavlja poboljšanu verziju standardnog algoritma svica i hibridnog
algoritma svica i kukavičje pretrage (H-CS-FA) koji predstavlja kombinaciju dva
biološki inspirisana algoritma.
Postupak analize mehanizama proširen je zatim i na mehanizme sa elastičnim
članovima. Predstavljen je nov pristup u dinamičkoj analizi mehanizama sa elastičnim članovima koji se temelji na mehanici sistema krutih tela. Detaljno je objašnjen
postupak diskretizacije elastičnih članova u cilju dobijanja što tačnijeg dinamičkog
modela. Takođe, prikazan je postupak određivanja reakcija veza kod manipulatora sa
jednim elastičnim članom.
Na kraju, proces projektovanja mehanizama zaokružen je procesom optimalne sinteze
podesivih ravanskih mehanizama kao generatora putanje. Cilj je optimizovati putanju
(koja je zadata istim skupom tačaka), koju generišu različiti tipovi ravanskih
mehanizama. U postupku optimalne sinteze primenjen je algoritam sivog vuka (GWO)
koji takođe pripada klasi biološki inspirisanih algoritama. Efikasnost algoritma
testirana je na odgovarajućim numeričkim primerima.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.