Ottimizzazione multi-obiettivo di modelli a elementi finiti: criteri per la scelta della soluzione ottimale

La possibilità di avere modelli ad elementi finiti accurati riveste una grande importanza nella valutazione degli effetti di un evento sismico sulla struttura e nell’identificazione di eventuali danni. Per migliorare l’accuratezza del modello numerico è possibile utilizzare tecniche di model updating per calibrare parametri fisici/strutturali del modello sulla base dei dati misurati sulla struttura reale da un sistema di monitoraggio. La maggior parte dei problemi di calibrazione di modelli di strutture reali presenta diversi obiettivi che sono generalmente in conflitto tra loro. Un approccio comune per risolvere l’ottimizzazione multi-obiettivo è quello di minimizzare una funzione a singolo obiettivo definita come la combinazione pesata dei diversi obiettivi. L’articolo presenta l’effetto sui parametri fisici/strutturali calibrati del fattore peso che governa la funzione obiettivo nel metodo della somma ponderata. Dopo aver valutato la frontiera di Pareto, ripetendo la procedura di ottimizzazione più volte per diversi valori del fattore peso, la memoria descrive e confronta i risultati ottenuti da diversi criteri per trovare la soluzione ideale tra quelle ottime che formano la frontiera di Pareto, con lo scopo di ottenere la soluzione che rappresenta quindi il miglior compromesso tra gli obiettivi diversi. Viene proposta quindi una procedura in grado di ottenere la soluzione ideale senza la necessità di calcolare l’intera frontiera di Pareto, consentendo un notevole risparmio di tempo nell’intero processo. La procedura proposta è presentata attraverso il caso studio della Rocca di San Felice sul Panaro, gravemente danneggiata durante gli eventi sismici dell’Emilia nel 2012.