Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería (Aug 2009)
Herramienta computacional interactiva para el diseño óptimo de resortes helicoidales de tracción Interactive optimization tool for the optimum design of helical extension springs
Abstract
Este trabajo presenta una herramienta computacional interactiva, libre y de código abierto, para el diseño óptimo de resortes helicoidales de tensión. El algoritmo propuesto incorpora todas las consideraciones de diseño usadas en la industria manufacturera y referenciadas en los manuales especializados. Estas consideraciones han sido usadas para crear una nueva formulación apropiada para el diseño óptimo de resortes. La flexibilidad del software permite al usuario la caracterización del problema particular de diseño a través de la selección de las restricciones adecuadas para cada caso. El modelo de optimización incluye dieciséis restricciones (lineales y no lineales) derivadas de distintos criterios de falla y recomendaciones para diseño y manufactura. Este problema no lineal es solucionado mediante programación secuencial cuadrática en Matlab. Las características de esta herramienta se muestran a través del desarrollo de un problema tipo. El software se encuentra disponible en http://www.unal.edu.co/optimun/resortes/.This work presents an interactive computer tool for the optimal design of helical extension springs. The developed algorithm incorporates all design considerations used in the manufacturing industry and specialized design manuals. All these considerations are used to create a novel optimum design formulation. The flexibility of this software allows the user to characterize a particular design problem, through the selection of the right constraints for each case. The optimization model includes sixteen constraints (linear and nonlinear) derived from different failure criteria and designs and manufacture recommendations. This nonlinear problem is solved using sequential quadratic programming in Matlab. The characteristics of this tool are showed through development of a benchmark problem. The free software developed in this work is available at http://www.unal.edu.co/optimun/resortes/.
