Diseño óptimo de un resorte helicoidal usando un algoritmo genético continuo

Abstract

Objetivo: En este artículo de investigación se propone un algoritmo genético continuo (CGA) para realizar el diseño óptimo de un resorte helicoidal de bobina cerrada. Metodología: La metodología de solución emplea como función objetivo la minimización del volumen total de un resorte helicoidal, considerando como variables principales el diámetro del alambre, el diámetro promedio y el número de bobinas activas. Como conjunto de restricciones se implementan los requerimientos físicos y técnicos para el diseño seguro y adecuado del elemento mencionado. Como método de solución se emplea un CGA, y como métodos de comparación son usados diferentes algoritmos de optimización que han sido implementados en la literatura especializada para dar solución al problema abordado. Resultados: Los resultados obtenidos muestran que el CGA obtiene el mínimo valor de volumen, siendo menor en un 1,5% en comparación con la mejor técnica reportada, con un tiempo de procesamiento menor a 1 s, lo cual demuestra que la metodología propuesta obtiene los mejores resultados en términos de calidad de la solución y tiempo de procesamiento. Conclusiones: Los resultados de simulación muestran que el CGA obtiene la mejor solución en comparación con las demás técnicas, a un bajo costo computacional y entregando una solución que cumple con los requerimientos físicos y técnicos del diseño.

Keywords

• diseño mecánico
• optimización metaheurística
• resortes helicoidales
• algoritmo genético