Naslov
Enhancing efficiency of iterative application of force density method

Autori
Šamec, Elizabeta

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Građevinski fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
15.07

Godina
2022

Stranica
274

Mentor
Fresl, Krešimir

Ključne riječi
constrained form-finding ; interactive form-finding ; cable net ; gridshell ; iterated force density method ; conjugate gradient method ; Newton Krylov methods ; Iterated Ritz Method ; time comparison

Sažetak
Svrha ovoga rada unaprijediti je postojeći algoritam iteracijske primjene metode gustoća sila, izvorno korišten za proračun i ocjenu stanja sila u prednapetim vlačnim konstrukcijama. Pronalazak oblika s dodatnim ograničenjima dovodi do nelinearnoga sustava jednadžbi i posljedično do problema s konvergencijom, naročito kod velikih primjera bližih praksi. Linearizacija problema moguća je iteracijskom primjenom linearne metode gustoća sila. Rezultati analize i usporedbe vremena izvršenja između linearnoga i nelinearnoga pristupa potvrdili su kako isključivo daljnji razvoj linearne inačice može dovesti do brzoga i robusnoga algoritma. Poboljšanje ima dva glavna cilja: ubrzati proračun za uspješnu implementaciju u interaktivni alat za pronalazak oblika prostornih rešetkastih konstrukcija i omogućiti učinkovitiji utjecaj korisnika na izgled konačnoga rješenja. Smanjenje broja iteracijskih koraka, a time i vremena izvođenja postiže se optimiziranjem točnosti rješavanja sustava linearnih jednadžbi u svakom iteracijskom koraku. Dodatna ušteda vremena istražuje se implementacijom novoga postupka rješavanja – iterirane Ritzove metode u prošireni algoritam. Osim ubrzavanja metode, rad se također usredotočuje na mogućnosti zadavanja nerastegnutih duljina elemenata, uz ograničenja sila i duljina iz početne inačice algoritma. Na taj način algoritam korisniku pruža više mogućnosti kontrole konačne geometrije konstrukcije. Kako bi se odgovorilo na postojeću potrebu za razvojem računalnih alata koji omogućuju interaktivno, vizualno podržano istraživanje oblika uz zadavanje dodatnih ograničenja te kako bi se kontekstualizirao rad na poboljšanju algoritma razvijen je digitalni alat FALCON. Cilj novoga alata podržati je korisnika u kreativnom i aktivnom projektiranju prostornih rešetkastih konstrukcija u ranoj fazi konceptualnoga dizajna.

Izvorni jezik
Engleski

Znanstvena područja
Građevinarstvo

POVEZANOST RADA