Kutatási munkám során a mérnöki életben előforduló tervezési feladatok megoldására alkalmas optimalizáló eljárás kidolgozásával foglalkoztam, melyhez egy gumiütköző numerikus szimuláción alapuló alakoptimalizálási feladatát választottam. Célként tűztem ki olyan zárt eljárás kidolgozását, mely emberi beavatkozás nélkül képes a szimuláción alapuló optimalizálási feladatokat a célfüggvény tulajdonságaitól függetlenül megoldani. Az eljárást a tervezési folyamatba integrált mesterséges intelligencia (szimulált hűtés, regressziós tartóvektor gép) eszközeivel valósítottam meg. A gumitermékek tervezése során a nemlineáris viselkedések (anyagi, nagy alakváltozás, kapcsolatok) miatt különös figyelmet kell fordítani a numerikus diszkretizáció folyamatára. Ezért megvizsgáltam a nyomó igénybevétel alatti anyagi viselkedés leírására alkalmas hiperelasztikus anyagmodelleket. Bemutattam a gumiütköző végeselemes vizsgálatához szükséges modellezési megfontolásokat, majd ismertettem a szimulációból adódó hibákat. Végül egy olyan kereső eljárás került kidolgozásra, mely az optimális kialakítást pontosan és költséghatékonyan képes meghatározni a gumiütköző alakoptimalizálási feladatára.

During my research work, I worked on the development of a novel optimization method which is suitable for solving structural optimization problems. A finite element simulation-based two-dimensional shape optimization problem of a rubber bumper was chosen as a case study. The aim was to develop an automated system, that regardless of the behavior of the objective function, can solve simulation-based optimization tasks without the need for human intervention. To accomplish the aforementioned objective, artificial intelligence methods (simulated annealing, support vector regression) were integrated into the design process. Designing rubber products requires special consideration of the numerical discretization process due to the nonlinear behaviors (material nonlinearity, large deformation, connections). Thus, hyperelastic material models were investigated which are suitable for describing material behavior under compressive load. Modeling considerations and error calculations were presented for the finite element analysis of the rubber bumper. Finally, a search algorithm was developed which accurately and cost-effectively can find the optimum for the shape optimization task of the rubber bumper.