Témakiírások
Késleltetett dinamikai rendszerek optimalizálási feladatai
témakiírás címe
Késleltetett dinamikai rendszerek optimalizálási feladatai
doktori iskola
témakiíró
tudományág
témakiírás leírása
a.) Előzmények
Jelenleg futó OTKA és ERC projekt, ipari megbízás.
Számos dinamikai rendszerben megjelenik az időkésés, amely tipikusan instabilitáshoz vezethez. A kialakuló végtelen dimenziós rendszerben az optimalizálási feladat problematikus és nagyon jelentős számítási kapacitásokat igényel. Egy fontos ipari alkalmazás lehet a maró szerszám élgeometriájának optimalizálása, amely befolyásolja pl. a kialakuló időkésés súlyfüggvényét. Egy másik megoldandó ipari feladat az optimális pályatervezés stabilitási tulajdonságok figylembevételével, amelynek során diszkrét megmunkálási lépések optimalizálására van szükség.
b.) A kutatás célja:
Időkéséssel rendelkező dinamikai rendszerek optimalizációja a robusztus stabilitási tulajdonságok figyelembevételével. A megfelelő optimalizációs célfüggvény meghatározása.
Olyan technológiai és marószerszám élgeometriai adatok meghatározása, amelyek mellett jelentős bizonytalanság esetén is stabil marad a forgácsolási folyamat. Diszkrét változós dinamikai rendszerek optimalizációja. Alacsony számítási idejű algoritmusok kidolgozása. Kifejlesztett algoritmusok tesztelése kísérleti módszerekkel.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye:
a) Irodalomkutatás: késleltetett rendszerek dinamikája, bifurkációelmélet, optimalizációs eljárások. (0,5-1 év)
b) Algoritmusok kidolgozása: Publikált módszerek alkalmazása tesztfeladatokon. A futási idő csökkentését célzó továbbfejlesztése meglévő algoritmusoknak. (1 év)
c) Az elméleti eredmények tesztelése ipari feladatokon. (1-1.5 év)
d) Publikációs munka: 1. év: magyar és nemzetközi konferenciák, 2. év: idegen nyelvű konferencia és IF cikk, 3. év: idegen nyelvű konferencia és IF cikk, értekezés.
d.) A szükséges berendezések:
A kutatás elvégzéséhez szükséges berendezések a BME Műszaki Mechanikai Tanszéken rendelkezésre állnak. Meglévő: számítógépes háttér, rezgésmérők, analóg-digitális átalakítók.
Kísérleti berendezések: 3 tengelyes marógép, rezgés- és erőmérő rendszerek.
e.) Várható tudományos eredmények:
Az elért új tudományos eredmények alapján kidolgozott eljárások segítségével elérhetővé válik a termelékenyebb forgácsolási folyamatok tervezése, ami az ipari felhasználásban rendkívül fontos szerepet kap. A sikeres alapkutatás során született eredmények publikálásának céljából számos impakt faktoros folyóiratcikk és nemzetközi konferenciaelőadás várható.
f.) Irodalom:
[1] Wei F, Bachrathy D, Orosz G, Ulsoy A G: Spectrum design using distributed delay, INTERNATIONAL JOURNAL OF DYNAMICS AND CONTROL (2014) 2:(2) pp. 234-246.
[2] Bachrathy D: Robust Stability Limit of Delayed Dynamical Systems, PERIODICA POLYTECHNICA-MECHANICAL ENGINEERING (2015) 59:(2) pp. 74-80.
[3] Stepan G, Munoa J, Insperger T, Suricoc M, Bachrathy D, Dombovari Z: Cylindrical milling tools: Comparative real case study for process stability, CIRP ANNALS-MANUFACTURING TECHNOLOGY (2014) 63: (1) pp. 385-388.
[4] Bachrathy D, Stepan G: Improved prediction of stability lobes with extended multi frequency solution, CIRP ANNALS-MANUFACTURING TECHNOLOGY (2013) 62: (1) pp. 411-414.
[5] Bachrathy D, Stepan G, Turi János: State dependent regenerative effect in milling processes, JOURNAL OF COMPUTATIONAL AND NONLINEAR DYNAMICS (2011) 6: (4) 9 p. Paper 041002.
Jelenleg futó OTKA és ERC projekt, ipari megbízás.
Számos dinamikai rendszerben megjelenik az időkésés, amely tipikusan instabilitáshoz vezethez. A kialakuló végtelen dimenziós rendszerben az optimalizálási feladat problematikus és nagyon jelentős számítási kapacitásokat igényel. Egy fontos ipari alkalmazás lehet a maró szerszám élgeometriájának optimalizálása, amely befolyásolja pl. a kialakuló időkésés súlyfüggvényét. Egy másik megoldandó ipari feladat az optimális pályatervezés stabilitási tulajdonságok figylembevételével, amelynek során diszkrét megmunkálási lépések optimalizálására van szükség.
b.) A kutatás célja:
Időkéséssel rendelkező dinamikai rendszerek optimalizációja a robusztus stabilitási tulajdonságok figyelembevételével. A megfelelő optimalizációs célfüggvény meghatározása.
Olyan technológiai és marószerszám élgeometriai adatok meghatározása, amelyek mellett jelentős bizonytalanság esetén is stabil marad a forgácsolási folyamat. Diszkrét változós dinamikai rendszerek optimalizációja. Alacsony számítási idejű algoritmusok kidolgozása. Kifejlesztett algoritmusok tesztelése kísérleti módszerekkel.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye:
a) Irodalomkutatás: késleltetett rendszerek dinamikája, bifurkációelmélet, optimalizációs eljárások. (0,5-1 év)
b) Algoritmusok kidolgozása: Publikált módszerek alkalmazása tesztfeladatokon. A futási idő csökkentését célzó továbbfejlesztése meglévő algoritmusoknak. (1 év)
c) Az elméleti eredmények tesztelése ipari feladatokon. (1-1.5 év)
d) Publikációs munka: 1. év: magyar és nemzetközi konferenciák, 2. év: idegen nyelvű konferencia és IF cikk, 3. év: idegen nyelvű konferencia és IF cikk, értekezés.
d.) A szükséges berendezések:
A kutatás elvégzéséhez szükséges berendezések a BME Műszaki Mechanikai Tanszéken rendelkezésre állnak. Meglévő: számítógépes háttér, rezgésmérők, analóg-digitális átalakítók.
Kísérleti berendezések: 3 tengelyes marógép, rezgés- és erőmérő rendszerek.
e.) Várható tudományos eredmények:
Az elért új tudományos eredmények alapján kidolgozott eljárások segítségével elérhetővé válik a termelékenyebb forgácsolási folyamatok tervezése, ami az ipari felhasználásban rendkívül fontos szerepet kap. A sikeres alapkutatás során született eredmények publikálásának céljából számos impakt faktoros folyóiratcikk és nemzetközi konferenciaelőadás várható.
f.) Irodalom:
[1] Wei F, Bachrathy D, Orosz G, Ulsoy A G: Spectrum design using distributed delay, INTERNATIONAL JOURNAL OF DYNAMICS AND CONTROL (2014) 2:(2) pp. 234-246.
[2] Bachrathy D: Robust Stability Limit of Delayed Dynamical Systems, PERIODICA POLYTECHNICA-MECHANICAL ENGINEERING (2015) 59:(2) pp. 74-80.
[3] Stepan G, Munoa J, Insperger T, Suricoc M, Bachrathy D, Dombovari Z: Cylindrical milling tools: Comparative real case study for process stability, CIRP ANNALS-MANUFACTURING TECHNOLOGY (2014) 63: (1) pp. 385-388.
[4] Bachrathy D, Stepan G: Improved prediction of stability lobes with extended multi frequency solution, CIRP ANNALS-MANUFACTURING TECHNOLOGY (2013) 62: (1) pp. 411-414.
[5] Bachrathy D, Stepan G, Turi János: State dependent regenerative effect in milling processes, JOURNAL OF COMPUTATIONAL AND NONLINEAR DYNAMICS (2011) 6: (4) 9 p. Paper 041002.
felvehető hallgatók száma
1 fő
helyszín
BME Műszaki Mechanikai Tanszék fszt. 8.
jelentkezési határidő
2016-04-21