@article{ZhakSidorenko1997,
  author    = {Zhak, S. V. and Sidorenko, V. S.},
  title     = {Optimized Models of Modes Choice for Displacement of technical Systems Objects},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.534},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-5347},
  year      = {1997},
  abstract  = {The effectiveness of working processes accomplished by various technological machines to a large extend depends on working quality of supply, transporting and orientating mechanisms which are very often produced as positional hydro-mechanical systems. The choice of their best type and regimes of work requires construction and analysis of models of their optimum steering which are complicated by nonlinearness, multy-criterialness of problem and also by occasional outbreaks of parameters and moments of steering regime changing. It was developed the common structure of such systems allowing within common scheme to vary the complexity degree of PHMS and the methods of inhibitory efforts supplement. For some systems which are complicated in series (from two-measured linear system to nine-measured non-linear) puzzles of the most fast zero-ambit getting are solved and two-criterial problems are analyzed. (T-min-speed, Z(T)- accuracy). There are suggested the computing procedures of optimum PHMS synthesis. The effectiveness of accepted methods of solving is asserted by the analogy of the results of gradually complicated models investigation and by their good analogy with the natural experiment. It was exposed the sense of heuristic methods of improving of approximately optimum steering, their elaboration on the base of theoretical models. The basic methods of optimum PGMS construction were also nominated.},
  subject      = {Modellierung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wolff2009,
  author    = {Wolff, Thomas},
  title     = {Ein methodischer Bemessungsansatz zur Absch{\"a}tzung des Tragverhaltens von Pfahlgr{\"u}ndungen in weichem kalkigen Sedimentgestein},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1414},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20100125-14993},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2009},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wird das Tragverhalten und das Sicherheitsniveau axial belasteter Großbohrpf{\"a}hle in den pleistoz{\"a}nen Kalkarenit der K{\"u}stenregion von Dubai untersucht. Zun{\"a}chst wird auf der Grundlage von Ergebnissen umfangreicher Baugrundanalysen und Probebelastungen das Tragverhalten detailliert beschrieben. Anschließend wird ein auf der Finiten-Elemente-Methode basierendes Strukturmodell zur Simulation des Last-Setzungsverhaltens von Großbohrpf{\"a}hlen im Sinne eines numerischen Versuchsstandes entwickelt. Um herstellungsbedingte Ver{\"a}nderungen der Baugrundeigenschaften in der Kontaktzone Pfahl-Baugrund zu ber{\"u}cksichtigen, die mit boden- und felsmechanischen Elementversuchen gew{\"o}hnlich nicht erfassbar sind, werden die Gr{\"o}ßen der relevanten konstitutiven Parameterwerte iterativ mittels inverser Optimierungsstrategien bestimmt. Abschließend wird eine methodische Vorgehensweise aufgezeigt, wie das Sicherheitsniveau axial belasteter Großbohrpf{\"a}hlen unter Ber{\"u}cksichtigung der r{\"a}umlichen Variabilit{\"a}t der Baugrundeigenschaften zuverl{\"a}ssig abgesch{\"a}tzt werden kann.},
  subject      = {Pfahl},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Weitzmann2009,
  author    = {Weitzmann, R{\"u}diger},
  title     = {Theory and application of optimization strategies for the design of seismically excited structures},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1406},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20091030-14917},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2009},
  abstract  = {The study introduces into the theory and application of optimization strategies in earthquake engineering. The optimization algorithm substitutes the intuitive solution of practical problems done by the engineer in daily practice, providing automatic design tools and numerical means for further exploration of the design space for various extremum states. This requires a mathematical formulation of the design task, that is provided for typical seismic evaluations within this document. Utilizing the natural relation between design and optimization tasks, appropriate mechanical concepts are developed and discussed. The explanations start with an overview on the mechanical background for continua. Hereby the focus is placed on elasto-plastic structures. The given extremum formulations are treated with help of discretization methods in order to obtain optimization problems. These basics are utilized for derivation of programs for eigenvalue and stability analysis, that are applied in simplified linear analysis for the design of seismically excited structures. Another focus is set on the application in simplified nonlinear design, that uses limit state analyses on the basis of nonlinear problem formulations. Well known concepts as the response and pushover analysis are covered as well as alternative strategies on the basis of shakedown theory or cycle and deformation based evaluations. Furthermore, the study gives insight into the application of optimization problems in conjunction with nonlinear time history analyses. The solution of step-by-step procedures within optimization algorithms is shown and aspects of dynamic limit state analyses are discussed. For illustration of the great variety of optimization-based concepts in earthquake engineering, several specialized applications are presented, e.g. the generation of artificial ground motions and the determination of reduction coefficients for design spectrum reduction due to viscous and hysteretic damping. As well alternative strategies for the design of base isolated structures with controlled impact are presented. All presented applications are illustrated with help of various examples.},
  subject      = {Dynamik},
  language  = {en}
}
@inproceedings{Weitzmann2003,
  author    = {Weitzmann, R{\"u}diger},
  title     = {Limit state design of hybrid structures with meshless methods using mathematical optimization},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.6},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-67},
  year      = {2003},
  abstract  = {The revitalization of existing structures belongs to the frequently tasks in urban reconstruction processes. The adaptation for new requirements will commonly affect substantial changes in the general configuration of structures. The resulting revitalized structures are characterized by a hybrid design, where old and new, identical or diverse materials and members will be coupled in different ways. In the planning stage the treatment of these systems leads to application of complex and hybrid mechanical models respectively. High performance numerical instruments have to be applied for solving not only analysis but also targeted design problems. Because of the hybrid character of mechanical models in revitalization planning processes the use of hybrid technologies is advantageous. In this paper mixed domain technique will be used for connecting EFG and FE. The models derived will be adopted for design purposes of non-linear loaded hybrid structures. The investigations show a good adaptability of the meshless methods to the design of hybrid structures by using optimization strategies. With this method the advantages of both finite element and meshless methods can be utilized most suitable. With the property of a minimum amount of unknowns by maintaining an adequate quality of the results the application of mixed finite element and meshless methods is a promising alternative to traditional methods in structural analysis and optimization.},
  subject      = {Geb{\"a}ude},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Weitze,
  author    = {Weitze, Laura Katharina},
  title     = {Erweiterte Prozessbewertung von Biogasanlagen unter Ber{\"u}cksichtigung organoleptischer Parameter und Erfahrungswissen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.3849},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20190129-38499},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {308},
  abstract  = {Landwirtschaftliche Biogasanlagen leisten mit ca. 9.300 Anlagen und einem Anteil von 5,3\% an der Stromerzeugung, einen Beitrag zur Erzeugung Erneuer-barer Energien in Deutschland. Die Optimierung dieser Anlagen f{\"o}rdert die nachhaltige Bereitstellung von Strom, W{\"a}rme und BioErdgas. Das Ergebnis dieser Forschungsarbeit ist die Entwicklung eines mehrmethodi-schen Bewertungsansatzes zur Beschreibung der Qualit{\"a}t der Eingangs-substrate als Teil einer ganzheitlichen Prozessoptimierung. Dies gelingt durch die kombinierte Nutzung klassischer Analyses{\"a}tze, der Nutzung organolepti-scher Parameter - der humansensorischen Sinnenpr{\"u}fung - und der Integration von prozess- und substratspezifischem Erfahrungswissen. Anhand von halbtechnischen Versuchen werden Korrelationen und Kausalit{\"a}ten zwi-schen chemisch-physikalischen, biologischen, organoleptischen und erfahrungsbezogenen Parametern erforscht. Die Entwicklung einer Fallbasis mit Hilfe des Fallbasierten Schließens, einer Form K{\"u}nstlicher Intelligenz, zeigt das Entwicklungs- und Integrationspotenzial der Automatisierung auf, insbesondere auch im Hinblick auf neue Ans{\"a}tze z.B. Industrie 4.0. Erste L{\"o}sungen zur Bew{\"a}ltigung der identifizierten Herausforderungen der mehrmethodischen Prozessbewertung werden vorgestellt. Abschließend wird ein Ausblick auf den weiteren Forschungsbedarf gegeben und die {\"U}bertragbarkeit des mehrmethodischen Bewertungsansatzes auf andere Anwendungsfelder z.B. Bioabfallbehandlung, Kl{\"a}ranlagen angeregt.},
  subject      = {Biogasanlage},
  language  = {de}
}
@article{TakagiTaniKawamura2004,
  author    = {Takagi, Kousuke and Tani, Akinori and Kawamura, Hiroshi},
  title     = {Research on Intelligent Fuzzy Optimal Active and Hybrid Control Systems of Building Structures - Verification of Optimization Method on Switching Rules of Control Forces},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.223},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2238},
  year      = {2004},
  abstract  = {Recently, many reseraches on active control systems of building structures are preformed based on modern control theory and are installed real buildings. The authors have already proposed intelligent fuzzy optimal active control (IFOAC) systems. IFOAC systems imitate intelligent activities of human brains such as prediction, adaptation, decision-kaking and so on. In IFOAC systems, objective and subjective judgements on the active control can be taken into account. However, IFOAC systems are considered to be suitable for far-field erathquake and control effect becomes small in case of near-field earthqaukes which include a few velosity pules with large amplitudes. To improve control effect in case of near-souece earthquakes, the authors have also proposed hybrid control (HC) systems, in which IFOAC systems and fuzzy control system are combined. In HC systems, the fuzzy control systems are introduced as a reflective fuzzy active control (RFAC) system and imitates spinal reflection of human. In HC systems, active control forces are activated to buildings in accordance with switching rules on active control forces. In this paper, optimizations on fuzzy control rules in RFAC system and switching rules of active control forces in HC system are performed by Parameter-Free Genetic Algorithms (PfGAs). Here, the optimization is performed by using different earthquake inputs. The results of digital simulations show that the HC system can reduce maximal response displacements under restrictions on strokes of the actuator effectively in case of a near-source earthquake and the effectiveness of the proposed HC system is discussed and clarified.},
  subject      = {Mehragentensystem},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Stahr2008,
  author    = {Stahr, Alexander},
  title     = {Das wohltemperierte Netz - Zum Konstruktiven Entwurf direkt verglaster Stabnetze auf Freiformfl{\"a}chen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1383},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20090427-14602},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2008},
  abstract  = {Direkt verglaste Stabnetze repr{\"a}sentieren ein strukturell und geometrisch hochgradig variables Prinzip zur Realisierung transparenter architektonischer Freiformfl{\"a}chen. Dieses beinhaltet die funktionale Entkopplung der Fassadenkonstruktion in ein tragendes Stabnetz und eine h{\"u}llende Verglasung. Ein formal universales, dimensional variables Knotenelement bildet dabei das Herzst{\"u}ck der Konstruktion. Die vorliegende Arbeit widmet sich dem Konstruktiven Entwurf frei geformter, direkt verglaster Stabnetze. Dieser umfasst schwerpunktm{\"a}ßig die formale und dimensionale Konzeptionierung der Knotenelemente. Er wird maßgeblich beeinflusst von der Dimensionalit{\"a}tsdifferenz zwischen dem formbeschreibenden Fl{\"a}chennetz aus nulldimensionalen Knoten und eindimensionalen Kanten sowie dem Stabnetz aus dreidimensionalen Knoten bzw. St{\"a}ben. Dar{\"u}ber hinaus definieren das freiformbedingte Erfordernis einer unikaten Ausrichtung der Stabnetzelemente sowie die materialspezifische Anforderung einer zw{\"a}ngungsfreien Lagerung der Gl{\"a}ser weitere dominante Einflussgr{\"o}ßen im Entwurfsprozess. In der Arbeit werden zun{\"a}chst die geometrischen und konstruktiven Randbedingungen des Konstruktiven Stabnetzentwurfs dargestellt. Darauf aufbauend wird ein Zylinder-Achsen- Modell entwickelt, welches die unikate lokale Situation am Knoten unter Ber{\"u}cksichtigung einer variablen Ausrichtung der Stabnetzelemente sowie beliebig polygonaler Stabquerschnitte abstrahiert. Die Modellierung erm{\"o}glicht eine Bewertung des knotenbezogenen Status unter konstruktiven und mechanischen Aspekten. Sie bildet somit die Grundlage f{\"u}r eine Konstruktive Optimierung direkt verglaster Stabnetze. Mit Hilfe des Zylinder-Achsen-Modells werden alle bisher bekannten Prinzipien zur Ausrichtung der Stabnetzelemente analysiert. Dabei offenbaren sich verschiedene Defizite. Zu deren {\"U}berwindung werden drei neuartige L{\"o}sungsans{\"a}tze entwickelt. Eine alternative Methode dient folglich zur Bestimmung einer konstruktiv optimierten Ausrichtung der Knotenachse. Ein zweiter Ansatz zielt auf die Definition einer neuartigen Stabl{\"a}ngsbezugsachse, welche unabh{\"a}ngig von der Fl{\"a}chenkr{\"u}mmung eine zw{\"a}ngungsfreie Lagerung der Glaselemente gew{\"a}hrleistet. Schließlich erm{\"o}glicht das dritte innovative Prinzip die konsistente Bestimmung einer Stabquerachse auch bei nicht ebenen Viereckmaschen.},
  subject      = {Entwurf},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schilling2003,
  author    = {Schilling, Steffi},
  title     = {Beitrag zur L{\"o}sung ingenieurtechnischer Entwurfsaufgaben unter Verwendung Evolution{\"a}rer Algorithmen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.87},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20040826-921},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2003},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit erfolgt die Anwendung Evolution{\"a}rer Algorithmen an baupraktischen Problemen. Der Einfluss unterschiedlicher Selektionsmethoden, Rekombinationsmethoden sowie der Einfluss von Mutation und Populationsgr{\"o}ße auf Sucheffizienz und Ergebnis werden er{\"o}rtert. Die erzielten Erkenntnisse fliessen in die Definition Evolution{\"a}rer Strategiewerte ein, die als Grundlage f{\"u}r die Formulierung eines robusten Evolution{\"a}ren Algorithmus dienen. Evolution{\"a}re Algorithmen werden mit einem wachstumsorientierten Algorithmus erweitert (hybride Evolution{\"a}re Algorithmen), um eine Steigerung der Effizienz bei der L{\"o}sungssuche zu erzielen. An ausgew{\"a}hlten Stahlkonstruktionen - Hallen, Wassertank, Dachkonstruktion - wird die Leistungsf{\"a}higkeit von robusten Evoluton{\"a}ren Algorithmen und den entwickelten hybriden Evolution{\"a}ren Algorithmus {\"u}berpr{\"u}ft.},
  subject      = {Optimierung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schemmann,
  author    = {Schemmann, Christoph},
  title     = {Optimierung von radialen Verdichterlaufr{\"a}dern unter Ber{\"u}cksichtigung empirischer und analytischer Vorinformationen mittels eines mehrstufigen Sampling Verfahrens},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.3974},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20190910-39748},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {233},
  abstract  = {Turbomachinery plays an important role in many cases of energy generation or conversion. Therefore, turbomachinery is a promising approaching point for optimization in order to increase the efficiency of energy use. In recent years, the use of automated optimization strategies in combination with numerical simulation has become increasingly popular in many fields of engineering. The complex interactions between fluid and solid mechanics encountered in turbomachines on the one hand and the high computational expense needed to calculate the performance on the other hand, have, however, prevented a widespread use of these techniques in this field of engineering. The objective of this work was the development of a strategy for efficient metamodel based optimization of centrifugal compressor impellers. In this context, the main focus is the reduction of the required numerical expense. The central idea followed in this research was the incorporation of preliminary information acquired from low-fidelity computation methods and empirical correlations into the sampling process to identify promising regions of the parameter space. This information was then used to concentrate the numerically expensive high-fidelity computations of the fluid dynamic and structure mechanic performance of the impeller in these regions while still maintaining a good coverage of the whole parameter space. The development of the optimization strategy can be divided into three main tasks. Firstly, the available preliminary information had to be researched and rated. This research identified loss models based on one dimensional flow physics and empirical correlations as the best suited method to predict the aerodynamic performance. The loss models were calibrated using available performance data to obtain a high prediction quality. As no sufficiently exact models for the prediction of the mechanical loading of the impellercould be identified, a metamodel based on finite element computations was chosen for this estimation. The second task was the development of a sampling method which concentrates samples in regions of the parameter space where high quality designs are predicted by the preliminary information while maintaining a good overall coverage. As available methods like rejection sampling or Markov-chain Monte-Carlo methods did not meet the requirements in terms of sample distribution and input correlation, a new multi-fidelity sampling method called "Filtered Sampling"has been developed. The last task was the development of an automated computational workflow. This workflow encompasses geometry parametrization, geometry generation, grid generation and computation of the aerodynamic performance and the structure mechanic loading. Special emphasis was put into the development of a geometry parametrization strategy based on fluid mechanic considerations to prevent the generation of physically inexpedient designs. Finally, the optimization strategy, which utilizes the previously developed tools, was successfully employed to carry out three optimization tasks. The efficiency of the method was proven by the first and second testcase where an existing compressor design was optimized by the presented method. The results were comparable to optimizations which did not take preliminary information into account, while the required computational expense cloud be halved. In the third testcase, the method was applied to generate a new impeller design. In contrast to the previous examples, this optimization featuredlargervariationsoftheimpellerdesigns. Therefore, theapplicability of the method to parameter spaces with significantly varying designs could be proven, too.},
  subject      = {Simulation},
  language  = {en}
}
@inproceedings{SampaioHenriques2003,
  author    = {Sampaio, Alcinia Zita and Henriques, Pedro},
  title     = {Interactive project planning in construction based on virtual reality technology},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.358},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3588},
  year      = {2003},
  abstract  = {This paper describes a didactic application that is part of a research project whose main aim is to develop a computer-aided system which will assist design and construction processes. It is based on the visual simulation of construction activities. Geometric modeling and virtual reality techniques are used in the visualization of the design process and to define user-friendly interfaces in order to access construction information, which could prove useful to Civil Engineering professionals. As a first step, was developed a prototype that serves as a didactic tool for Civil Engineering students of disciplines concerned with building construction. The construction of a double brick wall is the case studied. The wall is defined as a three dimensional model formed with the several components needed to edify it. Using the wall's virtual model it is possible to show, in an interactive way, the sequence of the construction process and observe from any point of view the configurations in detail of the building components. This is then a didactic tool application in construction processes domain of great interest to Civil Engineering students.},
  subject      = {Bauwesen},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Riesel,
  author    = {Riesel, Tobias},
  title     = {Analyse des Querkrafttragverhaltens bewehrter Bauteile aus Porenbeton mit den Methoden der mathematischen Optimierung},
  publisher = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar Universit{\"a}tsverlag},
  address   = {Weimar},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1835},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20130128-18351},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {178},
  abstract  = {Im Rahmen der Arbeit wird das Querkrafttragverhalten bewehrter Bauteile aus Porenbeton untersucht. Die vorherrschende Beschreibung des inneren Kr{\"a}ftezustandes basiert auf der Modellvorstellung eines Fachwerks oder Sprengwerks mit Stahlzugstreben und Betondruckstreben. Ziel ist die Entwicklung eines alternativen Verfahrens zur Ermittlung des inneren Kr{\"a}ftezustandes. Ausgehend vom Prinzip des Minimums des elastischen Gesamtpotentials wird eine Extremalaufgabe f{\"u}r das mechanische Problem formuliert. Die numerische Umsetzung basiert auf der {\"U}berf{\"u}hrung der Extremalaufgabe in eine nichtlineare Optimierungsaufgabe. Diese l{\"a}sst sich mit Standardsoftware l{\"o}sen. Der Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass das grundlegende Verfahren unabh{\"a}ngig vom verwendeten Materialmodell ist. Nichtlineare Spannungs-Dehnungs-Beziehungen oder die Ber{\"u}cksichtigung der Rissbildung erfordern keine Anpassung des Berechnungsalgorithmus. Bewehrte Porenbetonbauteile besitzen im Hinblick auf das Trag- und Verformungsverhalten einige Besonderheiten. Berechnungsans{\"a}tze f{\"u}r Stahlbetonelemente lassen sich nicht ohne entsprechende Modifikationen {\"u}bertragen lassen. Die Bewehrung wird aus glatten St{\"a}ben hergestellt, so dass nach der Herstellung nur ein Haftverbund wirksam ist. Dieser kann {\"u}ber die Lebensdauer teilweise oder vollst{\"a}ndig versagen. Die Kraft{\"u}bertragung zwischen den Verbundelementen muss durch entsprechende Kopplungselemente (z.B. Querst{\"a}be, B{\"u}gel, Endwinkel) sichergestellt werden. Der Bewehrungskorb ist im Porenbeton gebettet. Aufgrund der relativ niedrigen Festigkeit bzw. Steifigkeit des Porenbetons und des teilweise unwirksamen Verbundes treten Relativverschiebungen zwischen beiden Verbundmaterialien auf. Hier sind die Ursachen daf{\"u}r zu finden, dass die Beanspruchung der Querkraftbewehrung viel geringer ist als bei vergleichbaren Stahlbetonbalken. Der Querkraftbewehrungsgrad erlaubt keine R{\"u}ckschl{\"u}sse auf den Querkraftwiderstand. Das zentrale Anliegen der Arbeit ist die Implementierung nichtlinearer Materialans{\"a}tze, der Rissbildung des Porenbetons sowie der porenbetonspezifischen Besonderheiten verschieblicher Verbund, diskrete Verankerung der Bewehrung und Relativverschiebungen zwischen Porenbeton und Bewehrung) in das Berechnungsmodell. Die Leistungsf{\"a}higkeit des entwickelten Berechnungsmodells wird anhand von Beispielen demonstriert. Die Kr{\"a}fte in der Bewehrung sowie das Tragwerksverhalten werden realit{\"a}tsnah bestimmt.},
  subject      = {Querkraft},
  language  = {de}
}
@inproceedings{RaueWeitzmann2004,
  author    = {Raue, Erich and Weitzmann, R{\"u}diger},
  title     = {Analysis and Design of Hybrid Structures using Optimization Strategies},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.102},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-1023},
  year      = {2004},
  abstract  = {The paper gives a general overview and concerns with a specified set of computer-aided analysis modules for hybrid structures loaded by extreme excitations. All problems are solved by methods of linear, quadratic or nonlinear mathematical optimization, that leads to very effective and economic design solutions. All approaches are derived from general optimization problem that can be easily altered to conform to specific design tasks. Some advantages and possibilities of hybrid structural modeling (single or mixed model-supported) are discussed. The methods will be illustrated by an example structure and optimization schemes.},
  subject      = {Konzipieren <Technik>},
  language  = {en}
}
@inproceedings{RaueTimmlerSchueler1997,
  author    = {Raue, Erich and Timmler, Hans-Georg and Sch{\"u}ler, H.},
  title     = {Anwendung der mathematischen Optimierung bei der physikalisch und geometrisch nichtlinearen Analyse und Bemessung seismisch beanspruchter Tragwerke},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.442},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-4421},
  year      = {1997},
  abstract  = {Moderne Bemessungskonzepte f{\"u}r seismisch beanspruchte Hochbauten, wie die Methode der Kapazit{\"a}ts-bemessung, planen inelastisches Verhalten einzelner Bereiche der Konstruktion beim Entwurf bewußt ein, um so einen Teil der durch das Beben eingetragenen Energie als inelastische Form{\"a}nderungsarbeit zu absorbieren. Wird bei Akzeptanz inelastischen Verhaltens eine bestimmte Belastungsintensit{\"a}t, die als adaptive Grenzlast oder Einspiellast bezeichnet wird, {\"u}berschritten, kann es infolge zyklischer Einwirkungen zu einer unbe-grenzten Akkumulation inelastischer Deformationen kommen. Die adaptive Grenzlast stellt damit f{\"u}r zyklische Einwirkungen eine geeignete Kenngr{\"o}ße zur Bewertung der Tragwerksqualit{\"a}t dar, bei der neben der Sicherung des Gleichgewichts ein bestimmtes Sch{\"a}digungsniveau nicht {\"u}berschritten wird. Im vorliegenden Beitrag werden die Grundz{\"u}ge eines Bemessungs- und Nachweiskonzeptes f{\"u}r seismisch beanspruchte Stahlbetontragwerke, das unter Einbeziehung der Grundprinzipe der Kapazit{\"a}tsbemessung von einem einheitlichen Kriterium zur Beschreibung des Grenzzustandes der Tragf{\"a}higkeit auf der Basis der adaptive Grenzlast ausgeht, vorgestellt. Dabei ist die Absch{\"a}tzung der Verformungen notwendiger Bestandteil des Nachweis- bzw. Bemessungskonzeptes. Bei Druckgliedern ist die Ber{\"u}cksichtigung des Einflusses der Verformungen notwendiger Bestandteil des Bemessungskonzeptes. Entsprechende Erweiterungen der Berechnungsmodelle zur Ber{\"u}cksichtigung des Einflusses geometrisch nichtlinearer Effekte im Sinne einer Theorie II. Ordnung werden vorgestellt.},
  subject      = {Bauwerk},
  language  = {de}
}
@inproceedings{RaueTimmlerAdami2000,
  author    = {Raue, Erich and Timmler, Hans-Georg and Adami, Kay},
  title     = {Physikalisch nichtlineare Untersuchung der Aussteifungssysteme von zu revitalisierenden Plattenbauten mittels mathematischer Optimierungsalgorithmen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.569},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-5690},
  year      = {2000},
  abstract  = {Im Zusammenhang mit der Revitalisierung von Plattenbauwerken kommt der Bewertung bzw. Neubewertung der vorhandenen Aussteifungssysteme große Bedeutung zu. Zur Aussteifung werden im allgemeinen raumbreite, raumhohe und meist unbewehrte Betonelemente verwendet, die lediglich konstruktiv miteinander verbunden sind. Im Rahmen der Untersuchung wird ein vorhandenes Berechnungsmodell zur physikalisch nichtlinearen Analyse von Aussteifungssystemen mehrgeschossiger Geb{\"a}ude unter Horizontallast so erweitert, dass unbewehrte Horizontalfugen ber{\"u}cksichtigt werden k{\"o}nnen. Die Analyse der Aussteifungssysteme wird auf der Basis der Methode der mathematischen Optimierung realisiert, wobei die aussteifenden W{\"a}nde als offene d{\"u}nnwandige, schlanke St{\"a}be betrachtet werden, die {\"u}ber dehnstarre Deckenscheibe (Diaphragmen) gekoppelt sind. Im Beitrag wird gezeigt, dass sich bei Ber{\"u}cksichtigung des physikalisch nichtlinearen Tragverhaltens und der damit verbundenen Schnittgr{\"o}ßenumlagerungen Tragreserven erschließen lassen, die auf die Standsicherheit sowohl vorhandener als auch revitalisierter Geb{\"a}ude angerechnet werden k{\"o}nnen.},
  subject      = {Großtafelbau},
  language  = {de}
}
@inproceedings{RaueMarxWeitzmann1997,
  author    = {Raue, Erich and Marx, Steffen and Weitzmann, R{\"u}diger},
  title     = {Beitrag zur Anwendung der nichtlinearen Optimierung bei der geometrisch und physikalisch nichtlinearen Tragwerksanalyse},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.443},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-4438},
  year      = {1997},
  abstract  = {Bei der Tragwerksplanung sowohl f{\"u}r Massivkonstruktionen als auch f{\"u}r Stahlkonstruktionen werden zuk{\"u}nftig nichtlineare Berechnungsverfahren in gr{\"o}ßerem Umfang Anwendung finden, als das in der Vergangenheit {\"u}blich bzw. m{\"o}glich war. Wichtige Impulse gehen dabei von der europ{\"a}ischen Normung aus. Bei der Anwendung von Berechnungsverfahren, die die Nichtlinearit{\"a}t des Materialverhaltens ber{\"u}cksichtigen und bei der Ermittlung der Tragsicherheit planm{\"a}ßig ausnutzen, ist es notwendig, die Entwicklung plastischer Deformationen zu verfolgen und bei der Beurteilung des Grenzzustandes der Tragf{\"a}higkeit als Kriterium mit heranzuziehen. Im vorliegenden Beitrag werden mathematische Modelle f{\"u}r folgende Berechnungsaufgaben vorgestellt: Ermittlung der Schnittgr{\"o}ßen und Form{\"a}nderungen in ebenen Stabtragwerken nach Theorie II. Ordnung unter Ber{\"u}cksichtigung der physikalischen Nichtlinearit{\"a}t und Ermittlung von Grenzlasten, die durch Spannungs- und Verformungskriterien definiert sind. Dabei zeigt sich, daß mathematische Modelle auf der Grundlage von Extremalprinzipien und unter Einbeziehung der mathematischen Optimierung effektiv und hinreichend universell formuliert werden k{\"o}nnen. Wie Beispielrechnungen zeigen, ist die Beurteilung der Tragf{\"a}higkeit unter Ber{\"u}cksichtigung von Deformationsbegrenzungen von entscheidender Bedeutung, um Fehleinsch{\"a}tzungen der Tragsicherheit zu vermeiden.},
  subject      = {Tragwerk},
  language  = {de}
}
@inproceedings{RaueDiener1997,
  author    = {Raue, Erich and Diener, J{\"o}rg},
  title     = {Numerische Analyse des Langzeitverhaltens hochbeanspruchter Druckglieder unter Ber{\"u}cksichtigung des nichtlinearen Kriechens mit Hilfe der quadratischen Optimierung},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.441},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-4415},
  year      = {1997},
  abstract  = {Bei der Berechnung von Stahlbeton- bzw. Spannbetonkonstruktionen m{\"u}ssen die Zusatzverformungen infolge Kriechen und Schwinden des Betons unter anderem dann ber{\"u}cksichtigt werden, wenn durch sie der Schnittgr{\"o}ßenzustand des Gesamttragwerks bzw. einzelner Tragwerksteile ung{\"u}nstig ver{\"a}ndert wird. Das trifft vor allem auf schlanke Druckglieder zu. Die Ermittlung der Kriechausmitte erfolgt im allgemeinen unter Zugrundelegung einer Kriechzahl, die vom Beanspruchungsniveau des Betons unabh{\"a}ngig ist. Diese Annahme ist unzul{\"a}ssig, wenn die Betonspannungen oberhalb des Gebrauchslastniveaus (>30..50\% der Druckfestigkeit) liegen, da in diesem Bereich die Kriechdehnungen {\"u}berproportional zu den kriecherzeugenden Spannungen anwachsen (nichtlineares Kriechen). Theoretische Untersuchungen zum Tragverhalten hochbeanspruchter Stahlbetonst{\"u}tzen unter Ber{\"u}cksichtigung des nichtlinearen Kriechens sind aufgrund der Komplexit{\"a}t des Problems und dem damit verbundenen Berechnungsaufwand gegenw{\"a}rtig in nur geringem Umfang vorhanden. Im vorliegenden Beitrag wird ein Algorithmus vorgestellt, bei dem die Ermittlung der Schnittgr{\"o}ßen und Deformationen auf die sukzessive L{\"o}sung quadratischer Optimierungsaufgaben f{\"u}r im voraus festgelegte Betrachtungszeitpunkte zur{\"u}ckgef{\"u}hrt wird, wobei die Ergebnisse der vorangegangenen Zeitpunkte Eingangswerte f{\"u}r die Berechnung darstellen. Die Ber{\"u}cksichtigung der Nichtlinearit{\"a}t des Kriechens unter hoher Spannung sowie geometrisch nichtlinearer Effekte erfolgt iterativ innerhalb jedes Betrachtungszeitpunkts. Mit der Einf{\"u}hrung von Spannungsbegrenzungen als zus{\"a}tzliche Nebenbedingungen k{\"o}nnen in jeder Iteration Materialplastizierungen, Rißbildungen des Betons bzw. >tension stiffening<-Effekte ohne prinzipielle Ver{\"a}nderung des mathematischen Modells ber{\"u}cksichtigt werden. Durch Nachrechnung von Langzeitversuchen an Stahlbetonst{\"u}tzen erfolgt die Verifikation des Berechnungsmodells},
  subject      = {Bauteil},
  language  = {de}
}
@inproceedings{Raue2003,
  author    = {Raue, Erich},
  title     = {Anwendung der mathematischen Optimierung bei der Modellbildung und Analyse des nichtlinearen Tragverhaltens von Stahlbetontragwerken},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.371},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3717},
  year      = {2003},
  abstract  = {In den zur{\"u}ckliegenden Jahren wurden an der Professur Massivbau I umfangreiche Untersuchungen zur Modellbildung und rechnerischen Erfassung des Tragverhaltens von Tragwerken und Tragwerkselementen aus Stahlbeton und Spannbeton unter Ber{\"u}cksichtigung von Rißbildungen und Plastizierungen durchgef{\"u}hrt. Diesen Untersuchungen liegt als einheitliches methodisches Konzept der mathematischen Problembeschreibung und Probleml{\"o}sung die mathematische Optimierung zugrunde. Bereits anl{\"a}ßlich des IKM 1994 [1] hatte der Verfasser Gelegenheit, zusammenfassend {\"u}ber Ergebnisse bei der Anwendung der mathematischen Optimierung im Bereich der nichtlinearen Tragwerksanalyse zu berichten. Der vorliegende Beitrag, soll einen {\"U}berblick {\"u}ber seitdem untersuchte Problemkreise und dabei gewonnene Ergebnisse und Erfahrungen vermitteln. Bei der Anwendung der linearen und quadratischen Optimierung sind wegen der geforderten Linearit{\"a}t der Nebenbedingungen Vereinfachungen bei der Modellbildung des stahlbetonspezifischen Tragverhaltens unumg{\"a}nglich. Besonders betroffen sind die Ans{\"a}tze zur Beschreibungen des Materialverhaltens. Durch den Einsatz allgemeiner nichtlinearer mathematischer Optimierungsmethoden l{\"a}sst sich eine methodisch bedingte Linearisierung des Berechnungsmodells umgehen....},
  subject      = {Tragwerk},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Loemker2006,
  author    = {L{\"o}mker, Thorsten Michael},
  title     = {Plausibilit{\"a}t im Planungsprozess, Umbau und Umnutzung als Optimierungsaufgabe},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.791},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20061105-8328},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2006},
  abstract  = {Die Bauaufgaben der Zukunft liegen in der Auseinandersetzung mit bestehender Architektur. Die planerische Herausforderung besteht im Verzicht auf den Neubau durch die Umnutzung und den Umbau existenter Geb{\"a}ude. Umnutzung und Umbau sind Werterhaltungsstrategien, die den Lebenszyklus eines Geb{\"a}udes als integralen Bestandteil der Planung betrachten und deren Ziel es ist, ungenutzte Bestandsgeb{\"a}ude durch keine oder wenige bauliche Eingriffe so zu ver{\"a}ndern, dass sie einer Weiternutzung zugef{\"u}hrt werden k{\"o}nnen. Die Umnutzung unterliegt der Pr{\"a}misse, dass an den Geb{\"a}uden keine baulichen Ver{\"a}nderungen vorgenommen werden, wohingegen der Umbau bauliche Eingriffe gestattet. Als Alternative zum Neubau ist der Erfolg beider Strategien entscheidend davon abh{\"a}ngig, dass der Architekt schon zu Beginn der Planung zu der Entscheidung gelangt, ob sich ein Geb{\"a}ude unter Anwendung einer der beiden Strategien weiternutzen l{\"a}sst. Diese Entscheidung wird vom Architekten in der Praxis durch einen Vergleich des Soll-Zustands (Raumprogramm) mit dem Ist-Zustand (Bestandsgrundriss) des Geb{\"a}udes getroffen. Die Analyse und Bewertung des Bestandes erfolgt in dieser fr{\"u}hen Phase der Planung in Form von Vorentwurfsskizzen, welche die organisatorischen oder baulichen Ver{\"a}nderungen der Geb{\"a}udegrundrisse im Falle einer Weiternutzung darstellen. In dieser Arbeit wird die Hypothese aufgestellt, dass der Vergleich des Raumprogramms mit dem Geb{\"a}udegrundriss im Wesentlichen eine kombinatorische Problemstellung darstellt. Unter dieser Annahme wird untersucht, ob durch den Einsatz von Optimierungsverfahren in der Grundrissplanung L{\"o}sungen f{\"u}r Umbau- und Umnutzungsaufgaben automatisiert erzeugt werden k{\"o}nnen. Ziel ist es, durch den computergest{\"u}tzten Einsatz dieser Verfahren zu plausiblen Planungsl{\"o}sungen, die dem Architekten als Grundlage f{\"u}r die weitere Bearbeitung der Planung dienen, zu gelangen.},
  subject      = {Plausibilit{\"a}t},
  language  = {de}
}
@article{KicingerArciszewskiDeJong2004,
  author    = {Kicinger, Rafal and Arciszewski, Tomasz and De Jong, Kenneth},
  title     = {Distributed Evolutionary Design: Island-Model-based Optimization of Steel Skeleton Structures in Tall Buildings},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.219},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2195},
  year      = {2004},
  abstract  = {This paper presents results of a study on distributed, or parallel, evolutionary computation in the topological design of steel structural systems in tall buildings. It describes results of extensive experimental research on various parallel evolutionary architectures applied to a complex structural design problem. The experiments were conducted using Inventor 2003, a networkbased evolutionary design support tool developed at George Mason University. First, a general introduction to evolutionary computation is provided with an emphasis on recent developments in parallel evolutionary architectures. Next, a discussion of conceptual design of steel structural systems in tall buildings is presented. Further, Inventor 2003 is briefly introduced as well as its design representation and evolutionary computation characteristics. Next, the results obtained from systematic design experiments conducted with Inventor 2003 are discussed. The objective of these experiments was to qualitatively and quantitatively investigate evolution of steel structural systems in tall buildings during a distributed evolutionary design process as well as to compare efficiency and effectiveness of various parallel evolutionary architectures with the traditional evolutionary design approaches. Two connectivity topologies (ring topology and fully-connected topology) have been investigated for four populations of structural designs evolving in parallel and using various migration strategies. Also, results of the initial sensitivity studies are reported in which two ways of initializing distributed evolutionary design processes were investigated, using either arbitrarily selected designs as initial parents or randomly generated ones. Finally, initial research conclusions are presented.},
  subject      = {Mehragentensystem},
  language  = {en}
}
@article{IlyaniAkmarKramerRabczuk,
  author    = {Ilyani Akmar, A.B. and Kramer, O. and Rabczuk, Timon},
  title     = {Multi-objective evolutionary optimization of sandwich structures: An evaluation by elitist non-dominated sorting evolution strategy},
  series = {American Journal of Engineering and Applied Sciences},
  journal   = {American Journal of Engineering and Applied Sciences},
  doi       = {10.3844/ajeassp.2015.185.201},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170418-31402},
  pages     = {185 -- 201},
  abstract  = {In this study, an application of evolutionary multi-objective optimization algorithms on the optimization of sandwich structures is presented. The solution strategy is known as Elitist Non-Dominated Sorting Evolution Strategy (ENSES) wherein Evolution Strategies (ES) as Evolutionary Algorithm (EA) in the elitist Non-dominated Sorting Genetic algorithm (NSGA-II) procedure. Evolutionary algorithm seems a compatible approach to resolve multi-objective optimization problems because it is inspired by natural evolution, which closely linked to Artificial Intelligence (AI) techniques and elitism has shown an important factor for improving evolutionary multi-objective search. In order to evaluate the notion of performance by ENSES, the well-known study case of sandwich structures are reconsidered. For Case 1, the goals of the multi-objective optimization are minimization of the deflection and the weight of the sandwich structures. The length, the core and skin thicknesses are the design variables of Case 1. For Case 2, the objective functions are the fabrication cost, the beam weight and the end deflection of the sandwich structures. There are four design variables i.e., the weld height, the weld length, the beam depth and the beam width in Case 2. Numerical results are presented in terms of Paretooptimal solutions for both evaluated cases.},
  subject      = {Optimierung},
  language  = {en}
}