Válasz. Dr. Jármai Károly professzornak. Lógó János: SZERKEZETOPTIMÁLÁS DETERMINISZTIKUS ÉS SZTOCHASZTIKUS ESETEKBEN

Átírás

1 Válasz Dr. Járma Károly professzornak Lógó János: SZERKEZETOPTIMÁLÁS DETERMINISZTIKUS ÉS SZTOCHASZTIKUS ESETEKBEN című akadéma doktor értekezésének a bírálatára Nagyon köszönöm bírálómnak, hogy az értekezésemmel alaposan foglalkozott és mérnök szempontok előtérbe helyezésével elemezte azt. Dsszertácóm a kanddátus fokozatom megszerzése után rangos nemzetköz tudományos folyóratokban megjelent válogatott tudományos munkám rövdített változata. Ezt dsszertácómban s jeleztem. Az új doktor szabályzat matt terjedelm korlátokat betartva nem volt lehetőségem a leírás bővítésére, sőt rövdíten kellett azt. A bemutatott részek mndegyke továbbfejlesztésre került és skeres PhD dsszertácók kerültek kdolgozásra. Ezek nem csak a saját doktoranduszammal kapcsolatosak, hanem az OTKA témavezetésemhez kapcsolódó és a külföld PhD-kban s megjelenteket s tükrözk. Dolgozatom 013-ban íródott. A dsszertácó 0 év munkásságának összefoglalása. Hvatkozása az eredet gondolatok megjelenéséhez kapcsolatosak. A származtatott publkácókat csak gen korlátozott mértékben elemz. A 3. fejezetben smertetett munkák már egy évtzede befejeződtek. Itt a továbbfejlesztéseket, az ezekből származtatott munkákat csak jeleztem. Az elmúlt 0 év alatt a dsszertácóba bevont és hvatkozott 59 saját dolgozat évekre bontott arányos része 3, így a 011 után megjelenések száma megfelel ennek a tendencának. 1

2 A másodk fejezet az optmáls tervezés alapelemet mutatja be. A harmadk fejezet foglalkozk a rugalmas-képlékeny szerkezetek méretezését statkus, lletve dnamkus teher esetén a maradó alakváltozások és elmozdulások korlátozásával. A feldolgozott témák bontása a vzsgált szerkezet (rácsos tartó. Gerenda, lemez, tárcsa, héj) és tehertípus (statkus, dnamkus) alapján történt. A merev-képlékeny anyag szernt egyszerűsítő modellezésre a képlékenységtan állandó feszültségek tétele matt volt lehetőség. Az egyes részek azonosíthatósága matt az eredet jelölésrendszert megtartottam és a dolgozat érdem (3. és 4.) fejezeteben adtam meg a változók jelentését. Mnden változót az első megjelenéskor megneveztem, magyaráztam. Az új doktor szabályzat matt terjedelm korlátokat betartva nem volt lehetőségem a leírás bővítésére. Az egyetem építőmérnök tananyag smeretét feltételeztem és ennek megfelelően adtam meg a változók jelentését. Pl. a 3.1. esetén a dolgozat szernt: σ c ϕσ y = 1,,..., n. (3.11) Itt ϕ az A tervezés változó függvénye és az EUROCODE 1993 vonatkozó előírása alapján határozható meg: b ϕ =β β, λ =, ( ) λ λ 1+ a 0. + b b β = λ b (3.1)

3 Itt λ az -edk rúd karcsúság tényezője, a, lletve b a keresztmetszet alakjától és alkalmazott anyag mnőségétől függő konstansok. A mntapéldánál a 8. oldal alján találhatók az értékek: A stabltás-vzsgálathoz a (3.1) képletekben az EUROCODE alapján az a=0.1 és b=93.01 értékeket vettük fgyelembe. Nem törekedtem arra, hogy az építőmérnök gyakorlatban szokásos anyagot tételezzek fel a mntafeladatoknál, hanem a célom az volt, hogy a bemutatandó jelenségre mnél jobban felhívjam a fgyelmet. Ezt az elképzelésemet azzal ndokolom, hogy a ma szerkezetek kalakításában egyre nagyobb szerepet játszanak új anyagfajtáknak nem megszokott körülmények között hasznosítása. Dolgozatomban mndvégg feltételeztem, hogy az anyagjellemzőket az energafüggvény tartalmazza. Ha az anyagmodell lneárs, akkor az energafüggvény kvadratkus formában adott, ha nemlneárs, akkor s konvex függvény. Csak olyan anyagú szerkezetekkel foglalkoztam, ahol anyag stabltásvesztés nem lép fel. Ez azt jelent, hogy csak azokra a feladatosztályokra írtam fel a modelleket, ahol az energafüggvény konvex. Az ábra Kalszky Sándorral és Nédl Péterrel írt egyetem jegyzetem egyk ábrája. A tartószerkezetek optmáls tervezése c. tárgyhoz tartozk. Idézve a dolgozatból: A.1 ábra az optmáls tervezés állapotegyenletet és összefüggéset szemléltet. Tartalmlag a nemzetközleg elfogadott formának megfelelően adtuk meg a magyarázatot. Nncs benne szó semm szétválasztásról. Ha szétválasztanánk, valóban más feladatokat kapnánk. 3

4 1988-ban megvédett egyetem doktor dsszertácóm és számos dolgozatom erről szó. Jelen dsszertácóban s jelzek hármat. Egyknek bírálóm volt a szerkesztője. Idézet a dolgozatból: Numerkusan a (3.14) feladatot számos eljárással (Lógó (1988)) megoldhatjuk (pl. súlyozott célfüggvények, optmálás parametrkus szntekkel, sztochasztkus kereséssel). A (3.14) feladat nem konvex, de a célfüggvények terébe történő leképzés matt a vektor-optmálás feladat gyenge effcens pontja meghatározhatók (Lógó (1988)). [1] Lógó, J. (1988): Rúdszerkezetek tervezése többcélfüggvényes programozással, Egyetem doktor értekezés, Budapest. [] Kalszky, S.; Lógó, J. (003a): Applcaton of Multcrtera Optmzaton n Layout Optmzaton of Structures. In: Metal Structures, Desgn, Fabrcaton, Economy, (eds.) Járma, K.; Farkas, J.; Mllpress Scence Publshers, Rotterdam, The Netherlands, A dolgozat 8. oldalán alul találhatók a részletek. Innen dézve: A tartóra ható kétparaméteres terhelés terhelés tartományát a 3. ábra tüntet fel. A stabltás-vzsgálathoz a (3.1) képletekben az EUROCODE alapján az a=0.1 és b=93.01 értékeket vettük fgyelembe. A nemlneárs matematka programozás feladatot szekvencáls kvadratkus programozás algortmus felhasználásával oldottuk meg (Schttkovsk (1985/86)). A 3.3 ábra mutatja a térfogat változását a kegészítő maradó alakváltozás energa és a maradó elmozdulás függvényében. A W p0 = 10kNm, lletve a ur = 1, 3, 5 és 7cm értékekhez tartozó optmáls keresztmetszet méretek a 3.1 táblázatban találhatók. Az optmáls megoldás konvergencája egy adott eltolódás korláthoz kapcsolódóan néhány terácós lépés után látható volt. Ennek részletet tt nem közöljük. A mechanka modell helyességét, konvergencáját rodalm (Tn-Lo, F. (000)) adatokkal való összehasonlítással (5 rudas szerkezet - Kalszky és Lógó (00c) -) ellenőrztük. Nncs smétlődő mondat. Igen a poroztást. Ezzel s megjeleníthető a topológa. Lásd 9.oldal alja. 4

5 Véleményem lletve a munkákat megjelenített két lap bíráló szernt s kellően részletezettek. Hányos adatmegadás, reprodukálhatóság hánya matt nem jelenhetett volna meg egyk sem. [3] Kalszky, S.; Lógó, J. (00b): Layout and Shape Optmzaton of Elastoplastc Dsks wth Bounds on Deformaton and Dsplacement. Journal of Mechancs of Structures and Machnes. 30, (), [4] Kalszky, S.; Lógó, J. (00c): Plastc Behavour and Stablty Constrants n the Shakedown Analyss and Optmal Desgn of Trusses, Journal of Structural and Multdscplnary Optmzaton, 4, (), A mntapéldát még egy ltván kutató 004-ben saját dolgozatában s bemutatta egy olyan konferencán, ahol ennek a szekcónak az elnöke voltam. Azóta kutatócsoportjuk számos dolgozatában hvatkozta le a módszert (Atkocunas, Merkevcute). Merkevcute még a PhD dsszertácójához s használta, ő meg s keresett. Véleményem szernt nem keverednek. A Szlárdságtan c. tárgy oktatása során alkalmazott elveket, defnícókat alkalmaztam. Az elmozdulásoknak két nagy komponense van: az eltolódások és elfordulások. Ezek a szerkezetre ható terhek következtében létrejött génybevételek hatására keletkező alakváltozásokból (anyagegyenletek) a geometra egyenletek felhasználásával számíthatók. Ezt adtam meg a kfogásolt.1. ábrán s az állapotegyenletek részletezésekor s. A modellekben globáls korlátként az alakváltozás energa, lokáls feltételként a maradó elmozdulások (eltolódások) korlátozása az eszköz. Valóban nem szerepel ezen az ábrán. A szöveg a teljes fejezetre vonatkozk és ez félreérthető. 5

6 Valóban nem újdonság a SIMP vagy OC módszer alkalmazása. Ezt nem s állítottam egyk tézsemben sem. Az vszont újdonság, amt ezen módszerek továbbfejlesztése, kterjesztése takar. Ez jelenk meg a dolgozatomban és jelent meg a PhD fokozatokban, amelyeket a módszerem továbbfejlesztésért a doktoranduszok kaptak. Kutatásamat széles nemzetköz együttműködés keretében végeztem. Egy mntapélda (optmáls topológa) több ellenőrzésen (független programok használatával független kutatók bevonásával) esett át a publkálás előtt. Abban a szerencsés helyzetben voltam, hogy kutatótársam a témában az egyk legsmertebb és leghvatkozottabb kutató Rozvány György, ak a SIMP elnevezés megalkotója. A kérdezett dán kutatók (Bendsoe, Olhoff, Sgmund) mellett, amerka vezető kutatók (Haftka, Mng Zhou, K.K. Cho), angol (Toropov, Quern) és lengyel (Lewnsk) kollégám s a közös kutatás résztvevő. Közülük többen társszerzőm s és hvatkozzák munkám. Eredményenket publkálás előtt kcseréltük, ellenőrzésre egymásnak átadtuk. A bemutatott eredmények jól mutatják építőmérnök szempontból a topológa optmálás fontosságát. Látható a peremfeltételek (támaszok) hatása az optmáls topológára. A példáknál mnden szükséges adat megadásra került. Az eredményeket a megjelenés óta több kutató hvatkozza. Ahogy az előzőekben jeleztem, publkált eredményem széles nemzetköz kutatás együttműködés során ellenőrzésre kerültek. A topológa optmálás jelenleg állása szernt nem s gazán az eredmény kszámításának paramétere az érdekesek. Most sokszor az 6

7 elmélet sejtések (optmáls topológák) numerkus gazolása az elsődleges feladat. Többek között lengyel kollégánk (Lewnsk, Sokol) pedg analtkusan gazolja (vagy cáfolja) eredményenket. Ebben az értelemben számomra a Korány Ösztöndíj adta meg azt a lehetőséget, melynek kapcsán együtt dolgozhattam és publkálhattam John Taylor-ral, Les Berke-vel és Noboru Kkuch-val. Eredményem kapcsán az MTA támogatásával már több éve együtt dolgozom a Lengyel Tudományos Akadéma Mechanka Kutatóntézetének (IPPT) fatal kutatóval. Eredményenket számos dolgozatban publkáltuk. Egyetértek tsztelt bírálómmal, hogy értekezésem nagyon kompakt módon smertet kutatás eredményemet. Ennek oka, hogy dsszertácóm a kanddátus értekezésem óta nemzetköz szakfolyóratokban megjelent válogatott munkák rövdített változata. Mvel mnden részletet az eredet dolgozatokban megadtam és jeleztem a dsszertácóban, hogy hol találhatók ezek, úgy véltem csak a lényeg közlése a fontos. A mntapéldák esetében pedg még szűkebb volt a válogatás lehetőség a terjedelem korlát matt. Ezért egyetértek azzal, hogy az értékelés szempontjából a dsszertácó túl töménynek tűnk. Másrészt dolgozatom nyelvezete tükröz a szakterületen nemzetközleg elfogadott és smert elveket. Mvel dsszertácóm egyetlen érdem témaköre (3. és 4. fejezet) sem tartalmaz egyetlen publkálatlan eredményt sem, ezért az eredet, megjelent, széles körben hvatkozott dolgozatok rövdített változatára épült a munka. Ezt jeleztem s a bevezetésben. A dsszertácó szempontjából legfontosabbnak ítélt, kválasztott öt dolgozatot az MTA doktor szabályzatának megfelelően csatoltam. Mnden publkált részfeladat komoly mérnök szemléletű ellenőrzésen esett át. Ha rendelkezésre állt az analtkus megoldás, akkor azzal s összehasonlítottam az eredményemet. Mvel új tudományos eredményeket publkáltam, ezért csak a hasonló, gen kevés numerkus eredménnyel tehettem összehasonlítást (pl. Tn-Lo munkája), hszen eredet gondolatokról, új eredményekről van szó. Magam és a szakfolyóratok bírálónak 7

8 véleménye alapján kellően dokumentáltak a mntapéldák. A stabltás kérdése alkalmazásra került. Lásd. 8. oldal alja. Az értekezés között tudományos munkám eredménye. Véleményem szernt önállóan s érthető. Azt elsmerem, hogy az új, szgorúbb terjedelm korlátok matt kompakt. Köszönöm az elfogadást. Az első három tézs közül, csak az első tézs b része kapcsolódk a feladatok numerkus nterpretácójához. A stabltás kérdése s kellően dokumentált. A 4. és 5. tézs kterjesztése pedg skeres PhD dsszertácókban megjelenített. Nemzetköz fogadtatását tézseket megalapozó megjelent publkácókra kapott hvatkozások és a hvatkozók személye, a hvatkozott lapok (Computers and Structures, Solds and Structures, Structural and Multdscplnary Optmzaton, Computer Methods n Appled Mechancs and Engneerng) rangja s gazolja. Dsszertácóm alapkutatás, a mntapéldákhoz konkrét szerkezet anyag fajtát nem adtam meg. Nem törekedtem arra, hogy az építőmérnök gyakorlatban szokásos anyagot tételezzek fel a mntafeladatoknál, hanem a célom az volt, hogy a bemutatandó jelenség lényegére mnél jobban felhívjam a fgyelmet. Ezt az elképzelésemet azzal ndokolom, hogy a ma szerkezetek kalakításában egyre nagyobb szerepet játszk az új anyagfajtáknak a nem megszokott körülmények között hasznosítása. A célfüggvények, a feladat smeretlenje, feltétel egyenlete és egyenlőtlensége mnden esetben megadásra kerültek. Azok része voltak az elmélet smertetésnek. A numerkus példákhoz a nemzetköz gyakorlatot követve adtam meg az adatokat, azaz a geometra és mechanka adatokból adódó konstansokat nem helyettesítettem be a matematka 8

9 programozás feladatokba és írtam le duplkáltan. A kapott hvatkozások gazolták, hogy az adatokból mndenkor rekonstruálhatóak voltak a feladatok. Értekezésem a kanddátus dsszertácómat követő dőszak eredményenek összefoglaló jelentése, melynek eredményeből tanítványam tovább kutatás fejlesztéseket és eredményeket értek el. PhD dsszertácók készültek lletve készül. Magam pedg több haza és nemzetköz tudományos projekt vezetője lehettem és átvehettem azt az rányvonalat, amt a szakterületen Kalszky Sándor neve fémjelez. A fentek alapján kérem bírálómat, akt magam s a szerkezet optmálás nemzetközleg elsmert képvselőjének tartok, hogy a még nem jelzett tézsemet fogadja el. Még egyszer köszönöm tsztelt bírálóm munkáját, amelyet munkám elemző krtkájával végzett. Budapest, Lógó János 9