Design ottimo di un'antenna

I metodi di ottimizzazione strutturale ricercano la configurazione più efficiente in termini peso, distribuzione di stress, risposta dinamica etc. in corrispondenza di limitazioni poste sulle variabili di progetto. Tali variabili, dette anche variabili di ottimizzazione, regolano la configurazione finale della struttura e non possono assumere valori qualsiasi: devono infatti soddisfare limitazioni di natura tecnologica, normativa e commerciale. Il numero di variabili di design dipende dalla complessità fisica del problema e viene stabilito anche in base all’esperienza del progettista.
Nel design strutturale, le limitazioni imposte sulle variabili di ottimizzazione in termini di vincoli su spostamenti, tensioni, carichi critici, frequenze proprie, rigidezza, flessibilità etc. prendono il nome di vincoli progettuali. L’espressione analitica dei vincoli può essere più o meno complessa e riguardare tutte o solo alcune variabili di progetto. I vincoli vengono poi detti side constraint se definiscono i limiti inferiore e superiore dell’intervallo entro cui possono assumere valori le variabili di ottimizzazione.
La funzione obiettivo f(X) dipende dal vettore X delle variabili di ottimizzazione ed individua la caratteristica del componente progettato che deve essere massimizzata (per esempio, la rigidezza di una struttura) o minimizzata (per esempio, il peso o il massimo stress).