Genetic algorithm-based generation of isotropic equal-sized hard-disk microstructures

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F08%3A01145205" target="_blank" >RIV/68407700:21110/08:01145205 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

angličtina

Original language name

Genetic algorithm-based generation of isotropic equal-sized hard-disk microstructures

Original language description

Modelling of random heterogeneous materials is a multi-disciplinary problem with a wide range of relevant engineering applications. The unifying theoretical framework is provided by homogenization theories, which aim at the replacement of the heterogeneous microstructure with an equivalent homogeneous material. Such step, however, requires a robust algorithm for the generation of microstructures, which is not straightforward as the majority of existing microstructure generation methods assumes the statistical isotopy a-priory rather then checking it a-posteriori. In this contribution we formulate an anisotropy measure based on the two-point probability function. Then a genetic algorithm is applied to optimize the configuration of a periodic unit cell in order to minimize the anisotropy. The proposed method is examined on equal-sized hard-disk ensembles and results are compared with configurations obtained by the traditional Metropolis algorithm.

Czech name

Generování isotropních mikrostruktur obsahujících stejně velké pevné disky pomocí genetických algorithmů

Czech description

Modelování náhodných heterogenních materiálů je vícedisciplinární problém s širokou možností inženýrských aplikací. Teoretický rámec zahrnuje homogenizační teorie, jejichž cílem je nahrazení heterogenní mikrostruktury ekvivalentním homogenním materiálem.Pro tento krok je však třeba robustní algoritmus pro generování ekvivalentních mikrostruktur, což není jednoduchý problém, neboť většina existujících metod předpokládá statistickou izotropii a priory spíše než její kontrolování a posteriori. V tomto příspěvku formulujeme míru anizotropie založenou na dvoubodové pravděpodobnostní funkci. Poté je použit genetický algoritmus pro optimalizaci uspořádání pevných disků v periodické buňce s cílem minimalizovat její anizotropii. Navržená metoda je vyzkoušena na modelování souboru pevných disků konstantní velikosti a výsledky jsou porovnány s uspořádáním získaným tradičním Metropolisovým algoritmem.

Type

D - Article in proceedings

CEP classification

JM - Structural engineering

OECD FORD branch

—

Project

—

Continuities

Z - Vyzkumny zamer (s odkazem do CEZ)

Publication year

2008

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Article name in the collection

The Proceedings of 4th International Conference on Advances in Structural Engineering and Mechanics (ASEM'08)

ISBN

978-89-89693-21-5

ISSN

—

e-ISSN

—

Number of pages

11

Pages from-to

—

Publisher name

Techno-Press

Place of publication

Yusong

Event location

Jeju Island

Event date

May 26, 2008

Type of event by nationality

WRD - Celosvětová akce

UT code for WoS article

—