Alma Mater Studiorum - Università degli studi di Bologna ... Internet/Catalogo Tesi... · Fabrizio...
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1 _____________________________________ _____________________________________ ___________ ___________ Facoltà di Ingegneria Facoltà di Ingegneria Corso di laurea in ingegneria meccanica Corso di laurea in ingegneria meccanica DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELLE COSTRUZIONI MECCANICHE,AEREONAUTICHE,NUCLEARI E DI METALLURGIA TESI DI LAUREA in Disegno Tecnico Industriale OTTIMIZZAZIONE MULTIOBIETTIVO DI UN AEREOPLANO SENZA PILOTA A DECOLLO VERTICALE Candidato Fabrizio Coppola Relatore Chiar.mo Prof. Ing. Luca Piancastelli Correlatori Prof. Ing. Gianni Caligiana Prof. Ing. Alfredo Liverani Dott. Ing. Cristina Renzi Ing. Tiziano Bombardi
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Alma Mater Studiorum - Università degli Alma Mater Studiorum - Università degli studi di Bolognastudi di Bologna
________________________________________________________________________________________________
Facoltà di Ingegneria Facoltà di IngegneriaCorso di laurea in ingegneria meccanicaCorso di laurea in ingegneria meccanica
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELLE COSTRUZIONI MECCANICHE,AEREONAUTICHE,NUCLEARI E DI METALLURGIA
TESI DI LAUREAin
Disegno Tecnico Industriale
OTTIMIZZAZIONE MULTIOBIETTIVO DI UN AEREOPLANO SENZA PILOTA A DECOLLO VERTICALE
CandidatoFabrizio Coppola
RelatoreChiar.mo Prof. Ing. Luca Piancastelli
CorrelatoriProf. Ing. Gianni CaligianaProf. Ing. Alfredo Liverani
Dott. Ing. Cristina RenziIng. Tiziano Bombardi
22
Metodo Metodo MontecarloMontecarlo
Algoritmo GeneticoAlgoritmo Genetico
GeneticoGenetico
33
Aereoplano PogoAereoplano Pogo
Esempio di studio Esempio di studio (Case Study)(Case Study)
44
Ottimizzazione multivariabileOttimizzazione multivariabile
L’ideaL’idea
55
Ottimizzazione delle ottimizzazioniOttimizzazione delle ottimizzazioni
Funzione del costoFunzione del costo
Metodo MontecarloMetodo Montecarlo
Ottimizzazione costiOttimizzazione costi
Ottimizzazione del velivoloOttimizzazione del velivolo
Algoritmo geneticoAlgoritmo genetico
66
Funzione di ottimo (fitness)Funzione di ottimo (fitness)dell’algoritmo genetico di basedell’algoritmo genetico di base
AutonomiaAutonomia
VelocitàRispettoATerraVelocitàRispettoATerra
TempoObiettivoTempoObiettivo
Calcolo Calcolo caratteristichecaratteristichegeometrichegeometriche
Parametri casualiParametri casuali
77
Funzione di ottimo (fitness)Funzione di ottimo (fitness)dell’algoritmo genetico di basedell’algoritmo genetico di base
MERITOMERITO
Media PesataMedia Pesata
StabilitàStabilitàRendimentoRendimentoPrestazionePrestazione
AutonomiaAutonomia
P1P1
VelocitàRispettoATerraVelocitàRispettoATerra
P2P2
TempoObiettivoTempoObiettivo
P3P3
88
Calcolo della SpeedVeraCalcolo della SpeedVera(VelocitàRispettoATerra)(VelocitàRispettoATerra)
Resistenza dell’aria
Spinta delle eliche
99
Ottimizzazione delle ottimizzazioniOttimizzazione delle ottimizzazioni
Funzione del costoFunzione del costo
Metodo Montecarlo
Ottimizzazione costiOttimizzazione costi
Ottimizzazione del velivoloOttimizzazione del velivolo
Algoritmo geneticoAlgoritmo genetico
1010
Ottimizzazione delle ottimizzazioniOttimizzazione delle ottimizzazioni
Funzione del costoFunzione del costo
Ottimizzazione costiOttimizzazione costi
Ottimizzazione del velivoloOttimizzazione del velivolo
Algoritmo geneticoAlgoritmo genetico
Algoritmo GeneticoAlgoritmo Genetico
1111
Confronto tra i due AlgoritmiConfronto tra i due Algoritmi
MontecarloMontecarlo GeneticoGenetico
VeloceVeloce
PrestazionalePrestazionale
Merito MiglioreMerito Migliore
LentoLento
Risultati similiRisultati simili
Merito MinoreMerito Minore
Metodo MontecarloMetodo Montecarlo
Ottimo degli ottimiOttimo degli ottimi
1212
Prove effettuateProve effettuate
Diesel 4 Cilindri Turbo
Diesel 2 tempiraffreddato ad aria
Diesel Monocilindro
Diesel 2 cilindri a V
Cambio motore
Motori Motori DisponibiliDisponibili
1313
Prove effettuate
Miglioramento del meritoMiglioramento del merito
Maggiorando P2
VelocitàRispettoATerra
Risultato Migliore
AutonomiaAutonomia
P1P1
VelocitàRispettoATerraVelocitàRispettoATerra
P2P2
TempoObiettivoTempoObiettivo
P3P3
1414
MontecarloMontecarlo Merito Merito OttimoOttimo
Diesel 2 Diesel 2 cilindri a Vcilindri a V
Aereo Ottimo degli OttimiAereo Ottimo degli Ottimi
Parametri Parametri OttimaliOttimali
Ingombro = 2.2 mIngombro = 2.2 m³³Costo = 73000 euroCosto = 73000 euro
Velocità ~ 0.9 MachVelocità ~ 0.9 Mach
Massa = 323 kgMassa = 323 kg
Autonomia = 3200 kmAutonomia = 3200 km
1515
Ottimo degli Ottimo degli OttimiOttimi
Eliche Controrotanti
Coda trapezoidaleProfilo NACA 0018 simmetrico
Ala rettangolare Profilo Navy 60
reflex
1616
Ottimo degli Ottimi Ottimo degli Ottimi ModificatoModificato
Serbatoio aggiuntivo
Riduzione volume Riduzione volume della codadella coda
Maggiore stabilità e controllo in fase di decollo e di volo
1717
Grazie per l’attenzioneGrazie per l’attenzione
