Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Брянск: БГИТА, 2010. — 152 с.
05.23.17 - Строительная механика
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Серпик И.Н. Целью диссертационной работы является разработка методики и алгоритмов оптимального синтеза балок и рам с учетом возможности внезапного изменения их структуры на базе эволюционного моделирования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:
- Разработать методику учета в рамках процесса оптимизации динамического характера нагружения стержневых конструкций при внезапном изменении структуры несущей системы.
- Сформировать эволюционный алгоритм для расчета и оптимизации балочных и рамных конструкций при оценке несущей способности объектов методом предельного равновесия в случае статического приложения нагрузки.
- Разработать методику эволюционной оптимизации балочных и рамных конструкций с учетом возможных структурных перестроек.
- Реализовать предлагаемые алгоритмы в рамках программного комплекса конечно-элементного анализа.
- Подтвердить работоспособность представляемых численных процедур на примере анализа и синтеза конкретных стержневых систем. Эти задачи решались при следующих основных предпосылках:
- Полагается, что в основных стержнях рассматриваемых конструкций преобладающим усилием является изгибающий момент в одной из главных плоскостей.
- Материал стержней считается идеальным упруго-пластическим по Прандтлю.
- Не анализируется этап возникновения больших перемещений в исследуемых объектах.
- В процессе оптимизации не рассматривается местная прочность конструкций. Предусматривается решение вопросов местной прочности после нахождения рациональных проектных решений, полученных с учетом общих деформаций несущих систем. Научная новизна работы состоит в следующем:
- разработан алгоритм эволюционной оптимизации статически нагруженных балок и рам при оценке несущей способности систем методом предельного равновесия;
- предложена методика анализа динамического поведения стержневых систем с учетом физической нелинейности на основе алгоритма, реализующего метод Ньюмарка в приращениях;
- разработана методика оптимального синтеза балочных и рамных конструкций на дискретных множествах параметров с учетом внезапных структурных перестроек. Практическую ценность работы составляют:
- методики оценки динамической нагруженности стержневых конструкций при внезапных структурных перестройках;
- алгоритмы и программные средства для решения задач оптимального синтеза балок и рам в предположении возможности мгновенного выключения из несущей системы отдельных конструктивных элементов;
- принципиальная структурная схема усиления несущей системы двухэтажной рамы с учетом запроектных воздействий.
05.23.17 - Строительная механика
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Серпик И.Н. Целью диссертационной работы является разработка методики и алгоритмов оптимального синтеза балок и рам с учетом возможности внезапного изменения их структуры на базе эволюционного моделирования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:
- Разработать методику учета в рамках процесса оптимизации динамического характера нагружения стержневых конструкций при внезапном изменении структуры несущей системы.
- Сформировать эволюционный алгоритм для расчета и оптимизации балочных и рамных конструкций при оценке несущей способности объектов методом предельного равновесия в случае статического приложения нагрузки.
- Разработать методику эволюционной оптимизации балочных и рамных конструкций с учетом возможных структурных перестроек.
- Реализовать предлагаемые алгоритмы в рамках программного комплекса конечно-элементного анализа.
- Подтвердить работоспособность представляемых численных процедур на примере анализа и синтеза конкретных стержневых систем. Эти задачи решались при следующих основных предпосылках:
- Полагается, что в основных стержнях рассматриваемых конструкций преобладающим усилием является изгибающий момент в одной из главных плоскостей.
- Материал стержней считается идеальным упруго-пластическим по Прандтлю.
- Не анализируется этап возникновения больших перемещений в исследуемых объектах.
- В процессе оптимизации не рассматривается местная прочность конструкций. Предусматривается решение вопросов местной прочности после нахождения рациональных проектных решений, полученных с учетом общих деформаций несущих систем. Научная новизна работы состоит в следующем:
- разработан алгоритм эволюционной оптимизации статически нагруженных балок и рам при оценке несущей способности систем методом предельного равновесия;
- предложена методика анализа динамического поведения стержневых систем с учетом физической нелинейности на основе алгоритма, реализующего метод Ньюмарка в приращениях;
- разработана методика оптимального синтеза балочных и рамных конструкций на дискретных множествах параметров с учетом внезапных структурных перестроек. Практическую ценность работы составляют:
- методики оценки динамической нагруженности стержневых конструкций при внезапных структурных перестройках;
- алгоритмы и программные средства для решения задач оптимального синтеза балок и рам в предположении возможности мгновенного выключения из несущей системы отдельных конструктивных элементов;
- принципиальная структурная схема усиления несущей системы двухэтажной рамы с учетом запроектных воздействий.