Оптимальное проектирование элементов нагруженных конструкций, подверженных действию агрессивных сред
Диссертация
Под влиянием практических потребностей и по мере увеличения числа решенных задач стали открываться пути совершенствования постановок. В частности, выяснилось, что оптимальное управление формой поверхности подкрепленной ребрами изгибаемой пластины без наложения требования гладкости приводит в отдельных случаях к сингулярным решениям типа бесконечного числа бесконечно узких ребер. Похожая ситуация… Читать ещё >
Содержание
- Глава I. Состояние проблемы оптимального проектирования с учетом действия агрессивной среды и оптимального проектирования по свойствам материала
- 1. 1. Учет воздействия агрессивной среды в рамках теории структурных параметров
- 1. 2. Оптимальное проектирование с учетом действия агрессивной среды. Обзор публикаций
- 1. 3. Оптимальное проектирование элементов конструкций по свойствам материала. Обзор публикаций
- Выводы по главе
- Глава II. Оптимальное проектирование круглых пластин в инертной среде
- 2. 1. Постановка задачи оптимизации. Определение алгоритма решения задачи
- 2. 2. Алгоритм минимизации на основе метода последовательного квадратичного программирования
- 2. 3. Основные уравнения прямой задачи
- 2. 4. Особенности реализации и настройка параметров алгоритма
- 2. 5. Результаты оптимального проектирования
- 2. 6. Результаты анализа чувствительности оптимальных проектов
- Выводы по главе
- Глава III. Оптимальное проектирование круглых пластин в условиях коррозионного износа
- 3. 1. Получение основных уравнений. Постановка задачи оптимизации
- 3. 2. Особенности работы алгоритма
- 3. 3. Результаты оптимального проектирования
- 3. 4. Результаты анализа чувствительности
- Выводы по главе
- Глава IV. Оптимальное проектирование толстостенных труб, взаимодействующих с агрессивной средой
- 4. 1. Получение основных уравнений. Постановка задачи оптимизации
- 4. 2. Особенности работа алгоритма
- 4. 3. Результаты оптимального проектирования и анализа чувствительности
- Выводы по главе
- Выводы по диссертации
Список литературы
- Adali S.L., Sadek 1. Optimal shape and non-homogeneity of a Timoshenko beam for maximum load. // J. Ship Res., 1979, v. 23, № 4. — PP. 229−234.
- Hock W., Schittowski K., A Comparative Performance Evaluation of 27 Nonlinear Programming Codes. // Computing, 1983, Vol. 30. PP. 335.
- Klosowicz В., Lurie K.A. On the optimal non-homogeneity of a torsional elastic bar. // Archives of mechanics, 1971, № 2. PP. 239−249.
- Rammerstorfer F. On the optimal distribution of the Youngs modulus of a vibrating, prestressed beam // J. Sound and Vibr., 1974, v.37, № 1.
- Shampine L.F., Gordon M.K. Computer Solution of Ordinary Differential Equations: the Initial Value Problem. / W. H. Freeman, San Francisco, 1975.
- Абовский Н.П. Управление конструкциями с использованием механических и аналоговых устройств. (Учеб. пособие) Красноярск: КИСИ, 1996. — 107с.
- Абовский Н.П. Управляемая конструкция как система. // Пространственные конструкции в Красноярском крае (Сб. тр.). -Красноярск: КИСИ, 1992. С. 3−17.
- Абовский Н.П. Управляемые конструкции САУ НДС. (Учеб. пособие) — Красноярск: КИСИ, 1995. — 125 с.
- Абовский Н.П., Залялеева Г. А., Палагушкин В. И. Управление конструкциями с использованием ЭВМ. (Учебное пособие) -Красноярск: КИСИ, 1995. 94 с.
- Алехин В.В., Каниболотский М. А. Оптимизация массы слоистой сферы из конечного набора материалов. // Мех. композ. мат. (Рига), 1986, № 2 С. 302−307.
- Аннин Б.Д. Механика деформируемого твердого тела в СО РАН в 1988—1997 годах. // ГГМТФ, 1997, т. 38, № 4 С. 28−45.
- Аннин Б.Д., Каламарков А. Л., Колпаков А. Г., Партон В. Э. Расчет и проектирование композиционных материалов и элементов конструкций. М.: Наука, 1993. — 346 с.
- Аптуков В.Н. Оптимальная структура неоднородной пластины с непрерывным распределением свойств по толщине. // Изв. АН СССР. МТТ, 1985, № 3-С. 149−152.
- Арман Ж.-Л. Приложения теории оптимального управления системами с распределенными параметрами к задачам оптимизации конструкций. М.: Мир, 1977. — 142 с.
- Ашкенази Е.К., Ганов Э. В. Анизотропия конструкционных материалов. Справочник. Л.: Машиностроение, 1980. — 247 с.
- Баничук Н.В. Введение в оптимизацию конструкций. М.: Наука, 1986.-301с.
- Баничук Н.В. Об одной двумерной задаче оптимизации в теории кручения упругих стержней. // Изв. АН СССР, МТТ, 1976, № 5. С .4552.
- Баничук Н.В. Об оптимальной анизотропии скручиваемых стержней. /У Изв. АН СССР, МТТ, 1978, № 4. С. 73−79.
- Баничук Н.В. Оптимизация формы упругих тел. М.:Наука, 1980. -256 с.
- Баничук Н.В., Барсук А. А., Саурин В. В. Определение ориентации ортотропного материала в пластинках, оптимизируемых по критерию устойчивости. // Изв. РАН, МТТ, 1995, № 5. С. 163−170.
- Баничук Н.В., Кобелев B.B. Оптимизация конструкций из хаотически армированных материалов. // Механика композитных материалов, 1981, № 4 С. 668−676.
- Баничук Н.В., Кобелев В. В. Оптимизация эффективных характеристик гранулированных композитов в задачах проектирования конструкций. // Механика композитных материалов, 1981, № 2. С. 256−261.
- Баничук Н.В., Рикардс Р. Б., Кобелев В. В. Оптимизация элементов конструкций из композиционных материалов. М.:Машиностроение, 1988.-281 с.
- Бервалдс Э.Я. Принцип синтеза силовых конструкций и созданный на его основе численный вариационный метод расчета. // Прикладные проблемы прочности и пластичности. Горький: ГГУ, 1988. — С. 41−48.
- Бервалдс Э.Я. Энергетические вариационные принципы в аналитической механике и синтез конструкций. // Прикладные проблемы прочности и пластичности. Горький: ГГУ, 1990. — С. 35−43.
- Березин И.С., Жидков Н. П. Методы вычислений, т.1. М.:Наука, 1966. — 632 с.
- Борзенков С.М., Матвеенко В. П. Оптимизация упругих тел в окрестности особых точек. /У Изв. РАН, МТТ, 1996, № 2 С. 93−100.
- Бородачев А.Н. Решение одной обратной задачи неоднородной теории упругости. / Тр. 13 науч. конф. мол. уч. Ин-та мех. АН УССР. Киев, 2427 мая 1988, 4.1. Киев: Ин-т мех. АН УССР, 1988. — С. 2−5.
- Бочкарев A.B. Влияние закона распределения механических характеристик толстостенной трубы на ее напряженное состояние. / Соврем, технологии в промыш., строит-ве и высш. образ-нии. Межвуз. науч.-мет. конфер. Тезисы докл. Камышин, 1996. — С. 156−158.
- Бочкарев A.B. Изучение управляемых конструкций: игровой подход. / Дистанционное образование, состояние и перспективы развития. Сб. мат-лов Всеросс. науч.-мет. конфер. Саратов, 1998. — С. 80−81.
- Бочкарев A.B., Овчинников И. Г. К вопросу об управлении напряженно-деформированным состоянием элементов конструкций. / Актуальные проблемы строит, материаловед. Тезисы докл. 3-х Акад. чтений. Саранск: изд-во Мордовского ун-та, 1997. — С. 38−39.
- Бочкарев В.В., Крысысо В. А. Об одном подходе к решению геометрически нелинейных задач теории пластинок. // Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1981, № 10. С. 30−34.
- Бочкарев В.В., Крысько В. А. Оптимальное проектирование пластин и оболочек с учетом физической нелинейности. // Прикладная механика, 1982, т.18, № 7. С. 52−57.
- Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. -М.:Наука, 1980.-518 с.
- Волынский М.И., Почтман Ю. М. Весовая оптимизация на основе метода конечных элементов. // Нелинейные задачи строительной механики. Оптимизация конструкций. Киев: КИСИ, 1978. — С. 46−47.
- Габышева Л.Н., Каниболотский М. А. Оптимизация массы слоистой сферической оболочки, синтезируемой из конечного набора материалов. // Общие задачи и методы исследования пластичности и вязкоупругости материалов и конструкций. Свердловск, 1986. — С. 2935.
- Герасимов E.H., Почтман Ю. М., Скалозуб В. В. Многокритериальная оптимизация конструкций. Киев- Донецк: Вища шк., 1985. — 134 с.
- Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация: Пер. с англ. М.:Мир, 1985. — 509 с.
- Григоренко Я.М., Мукоед A.I1. Решение нелинейных задач теории оболочек на ЭВМ. Киев: Вища школа, 1983. — 286 с.
- Гринев В.Б., Филлипов А. П. Оптимизация элементов конструкций по механическим характеристикам. Киев: Наукова думка, 1975. -294 с.
- Губенко B.C., Почтман Ю. М., Криворучко Т. М. Определение оптимальных параметров и долговечности стержневых систем, подверженных воздействию агрессивной среды. // Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1988, № 3. С. 22−25.
- Дитрих Я. Проектирование и конструирование: Системный подход. -М.: Мир, 1981.-456с.
- Заев В.А., Никитенко А. Ф. Расчет и проектирование оптимальных по долговечности элементов конструкций. /У ПМТФ, 1987, № 3. С. 165 171.
- Зеленцов Д.Г. Несущая способность и оптимальное проектирование балок-стенок, пластин и оболочек, подверженных воздействию агрессивной среды. Дисс.. канд. техн. наук. Днепропетровск, 1990. -199 с.
- Зеленцов Д.Г. Оптимизация изгибаемой балки, подверженной коррозионному износу. / Современные проблемы прочности и оптимизации конструкций и машин. Днепропетровск: Наука и образование, 1997. — С. 39−44.
- Калинников А.Е., Корляков C.B. Оптимизация напряженно-деформированного состояния толстостенной трубы по модулю упругости материала. // Проблемы прочности, 1988, № 2. С. 88−91.
- Карташов В.А. О композитных конструкциях с заданным распределением напряжений // Долговечность строительных материалов и конструкций. (Тезисы докл. межд. науч. конф.) -Саранск: изд-во Морд, ун-та, 1995. С. 51−52.
- Карташов В.А., Коешов Н. М. О решении плоской задачи теории упругости в декартовых координатах при заданных напряжениях // Вестник Мордовского униветситета, 1995, № 3. с. 63−68.
- Кислов В.М. Обратный метод конечных элементов плоской задачи теории упругости. // Изв. вузов. Строительство, 1995, № 2. С.47−50.
- Колчин Т.Б., Ковалев Е. К. Центрально-симметричная деформация упругого радиально-неоднородного трансверсально-изотропного полого шара. // Изв. РАН, МТТ, 1995, № 6. С. 42−47.
- Композиционные материалы. Справочник. / Под общ. ред. В. В. Васильева, Ю. М. Тарнопольского. М.: Машиностр., 1990. — 512 с.
- Корнишин М.С. Нелинейные задачи теории пластин и пологих оболочек и методы их решения. М.:Наука, 1964, — 192 с.
- Криворучко Т.М. Оптимальное проектирование стержневых систем, подверженных коррозии, с учетом долговечности. // Работоспособность материалов и конструкций при воздействии агресссивных сред. Саратов: СПИ, 1986. — С. 41−42.
- Криворучко Т.М., Почтман Ю. М. Оптимальное проектирование подкрепленных цилиндрических оболочек с учетом коррозионного износа. /У Журн. прикл. мех. и техн. физики, 1989, № 3. С. 124−128.
- Криворучко Т.М., Почтман Ю. М. Устойчивость и долговечность подкрепленых цилиндрических оболочек, находящихся в агрессивной среде. // Прикладная механика, 1988, т.24, № 9. С.51−56.
- Крылов В.И., Бобков В. В., Монастырный П. И. Вычислительные методы. Том 2. М.:Наука, 1976. — 302 с.
- Крысько В.А. Нелинейная статика и динамика неоднородных оболочек. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1976. — 214 с.
- Леллеп Я. А., Маяк Ю. П. Оптимальное проектирование неоднородных пластических балок при больших прогибах. // Прикладные проблемы прочности и пластичности. Горький: Г’ГУ, 1988. — С. 97−103.
- Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела.- М.: Наука, 1977.-416 с.
- Литвинов В.Г. Оптимизация в эллиптических граничных задачах с приложениями к механике. М.: Наука, 1987. — 368с.
- Лурье К.А. Некоторые задачи оптимального изгиба и растяжения упругих пластин. И Изв. АН СССР, МТТ, 1979, № 6. С. 71−78.
- Лурье К.А. Оптимальное управление в задачах математической физики. М.: Наука, 1975. — 471 с.
- Магомедов P.M. Надежностная оптимизация цилиндрической оболочки, подверженной коррозионному износу. // Работоспособность материалов и конструкций при воздействии агрессивных сред. -Саратов: СПИ, 1986. С. 58−59.
- Мажид К.И. Оптимальное проектирование конструкций М.:Высш. школа, 1979. — 237с.
- Малков В.П. Параметрическая оптимизация механических систем. // Прикладные проблемы прочности и пластичности: Межвуз. сб. М.: Товарищ, науч. изд. КМК, 1995, вып 53. — С. 102−108.
- Малков В.П. Повышение эффективности инженерной оптимизации. // Прикладные проблемы прочности и пластичности: Межвуз. сб. М.: Товарищ, науч. изд. КМК, 1996, вып 54. — С. 131−140.
- Малков В.П. Энергоемкость механических систем. Н. Новгород: изд-воНГУ, 1995.-278 с.
- Малков В.П., Молев И. В. Оценка качества проектирования силовых конструкций с использованием энергического критерия. // Прикладные проблемы прочности и пластичности: Межвуз. сб. Н. Новгород: НГУ, 1995, вып 51.-С. 53−59.
- Малков В.П., Угодчиков А. Г. Оптимизация упругих систем. М.: Наука, 1981.-288с.
- Маськин Н.М. Оптимальность и устойчивость (уч. пос). Изд-во Чуваш, ун-та, 1994.
- Михайлищев В. Я. Михайлищева Л.В. Оптимальный материал для несущих элементов // Строительные материалы и конструкции, 1992, № 2. С.35−36.
- Немировский Ю.В. Равнопрочные слоистые упругие арки и балки. // Изв. вузов. Строительство, 1996, № 8. С.20−25
- Немировский Ю.В., Янковский А. П. Рациональное армирование пластин при осесимметричном изгибе // Изв. вузов. Строительство, 1996, № 2. С. 23−27. (см. также 1995, №№ 5−6)
- Новые направления оптимизации в строительном проектировании. / Пер. с англ. п. р. Атрек Э. и др. М.: Стройиздат, 1989. — 587 с.
- Овчинников И.Г. Расчетные модели и методы расчета элементов конструкций, работающих при воздействии агрессивных сред. Дисс.. докт. техн. наук. Саратов, 1985. — 542 с.
- Овчинников ИХ'., Почтман Ю. М. Расчет и рациональное проектирование конструкций, подвергающихся коррозионному износу. /У ФХММ, 1991, № 2. С. 7−19
- Овчинников И.Г., Почтман Ю. М. Тонкостенные конструкции в условиях коррозионного износа. Расчет и оптимизация. -Днепропетровск: изд-во ДГУ, 1995. 192 с.
- Оптимальное проектирование нагруженных конструкций из неоднородных материалов (обзор). / Овчинников И. Г., Бочкарев A.B. Сарат. гос. тех. ун-т. Саратов, 1999. — 16 с. — Деп. в ВИНИТИ 05.02.99, № 378-В99.
- Перлин C.M., Макаров В. Г. Химическое сопротивление стеклопластиков. М.: Химия, 1983. — 184 с.
- Петров В, В., Овчинников И. Г., Шихов Ю. М. Расчет элементов конструкций, взаимодействующих с агрессивной средой. Саратов: изд-во СГУ, 1987. 288 с.
- Петрова И.С., Рикардс Р. Б. Оптимизация стержня с переменным модулем упругости. // Механика полимеров, 1974, № 2. С. 45−49.
- Плевако В.П. Двумерная обратная задача теории упругости неоднородных сред в полярных координатах. // Прикл. мат. и мех., 1985, т.49, № 5. С. 775−783.
- Победря Б.Е. Численные методы в теории упругости и пластичности (уч. пос.). -М.:МГУ, 1995.
- Полак Э. Численные методы оптимизации. Единый подход. М.: Мир. 1974. -376 с.
- Понтрягин Л.С., Болтянский В. Г., Гамкрелидзе Р. В., Мищенко Е. Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.:Наука, 1983. -392 с.
- Почтман Ю. М, Темкин В. Я. О постановке задачи оптимального проектирования тонкостенных конструкций, взаимодействующих с агрессивной средой. // ФХММ, 1986, № 4. С. 92−95.
- Почтман Ю.М. Долговечность скручиваемых стержней минимальной массы, находящихся в водородсодержащей среде. // ФХММ, 1988, № 2. С. 63−65.
- Почтман Ю.М. Оптимальное проектирование подкрепленных и многослойных пластин и оболочек. (Учеб. пос.). Днепропетровск: ДГУ, 1987. — 76 с.
- Почтман Ю.М. Оптимизация стоимости и долговечности подкрепленньгх пластин, подверженных коррозионному износу. // Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1990, № 3. С. 10−13
- Почгман Ю.М., Криворучко Т. М. Оптимизация ребристых цилиндрических оболочек, контактирующих с агрессивными средами. // Докл. АН УССР, Сер. А, 1989, № 6. С. 44−47.
- Почгман Ю.М., Макуха Н. В., Фридман В. В. Оптимальное проектирование цилиндрических резервуаров, эксплуатируемых в агрессивных средах, по критерию полезности. // Изв. вузов. Строительство, 1994, № 5, 6. С. 9−13.
- Почтман Ю.М., Фридман М. М. Методы расчета надежности и оптимального проектирования конструкций, функционирующих в экстремальных условиях. Днепропетровск: Наука и образование, 1997. -134 с.
- Практические вопросы параметрической оптимизации круглых пластин. / Бочкарев A.B. Сарат. гос. тех. ун-т. Саратов, 1999. — 16 с.-Деп. в ВИНИТИ 14.06.99, Ж783-В99.
- Пшеничный Б.Н., Данилин Ю. М. Численные методы в экстремальных задачах. М.: Наука, 1975. — 319 с.
- Растригин Л.А. Случайный поиск в задачах оптимизации многопараметрических систем. Рига: Зинатне, 1965. -211 с.
- Рейтман М.И., Шапиро Г. С. Методы оптимального проектирования деформируемых тел. Постановки и способы решения задач оптимизации параметров элементов конструкций. М.: Наука, 1976. -258 с.
- Рейтман М.И., Шапиро Г. С. Оптимальное проектирование деформируемых твердых тел (обзор). // Итоги науки и техники. Механика деформируемого твердого тела. М.: ВИНИТИ, 1978. — т. 12. — с.5−13
- Рейтман М.И., Шапиро Г. С. Теория оптимального проектирования в строительной механике, теории упругости и пластичности. Механика. Упругость и пластичность. 1964. (Итоги науки. ВИНИТИ АН СССР) -М., 1966. С. 81−124.
- Реклейтис Г., Рейвиндраи А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике. В 2-х кн. Кн.1. М.:Мир, 1986. — 349 с.
- Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике: В 2-х кн. Кн.2. М.:Мир, 1986. — 320 с.
- Руководство пользователя комплекса программ оптимизации Матлаб. Matlab. Optimization Toolbox User’s Guide. Version 5.
- Руководство пользователя системы Матлаб. Using Matlab. Version 5.2.
- Самуль В.И. Основы теории упругости и пластичности. М.: Высш. школа, 1982. — 264 с.
- Справочник по композиционным материалам. В 2-х кн. Пер. с англ. / Под ред. Дж. Любина. М.: Машиностроение, 1988. — 448 с.
- Тарасов В.Л. Оптимизация кольцевых пластин с заданными критическими нагрузками. / Прикл. нробл. проч. и пластичности. -Горький: изд-во ГГУ, 1977, вып. 7.
- Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. -М.: Физматгиз, 1963. 636 с.
- Третьяков В.И. Оптимизация выбора конструкционных материалов и способов их упрочнения. М.: Наука, 1978. — 341 с.
- Троицкий В.А., Пегухов Л. В. Оптимизация формы упругих тел. М.: Наука, 1982. — 423 с.
- Управляемые конструкции (патенты и изобретения). Красноярск: КИСИ, 1997. — 135 с.
- Учет воздействия агрессивной среды при оптимальном проектировании нагруженных конструкций. / Овчинников И. Г., Бочкарев A.B. Сарат. гос. тех. ун-т. Саратов, 1999. — 18 с. — Деп. в ВИНИТИ 05.02.99, № 377-В99.
- Хейн К., Хейн М., Хейнлоо М. Оптимальная непрерывная неоднородность вращающегося диска в стационарном поле температур. //Уч. зап. Тартуск. ун-та, 1987, т.772. С. 60−69.
- Хейн К., Хейнлоо М. Оптимизация непрерывной неоднородности цилиндрической трубы под давлением. // Уч. зап. Тартуск. ун-та, 1987, т.772. С. 44−59.
- Хейнлоо М.Л. Оптимизация свойств материалов неоднородных круглых дисков, находящихся под воздействием давлений. // Прикладная механика (Киев), 1987, т.23, № 8. С. 83−89.
- Химмельблау Д.М. Прикладное нелинейное программирование. -М.:Мир, 1975. 534 с.
- Хэйн К.Э., Хейнлоо М. Л. Автоматизированный расчет оптимальной непрерывной неоднородности цилиндрических труб и круглых дисков, равнопрочных относительно условия пластичности Мизеса. // Оптимальное проектирование конструкция. Тарту, 1988. — С. 52−61.
- Хэйн К.Э., Хейнлоо М. Л. Оптимальная непрерывная неоднородность вращающихся равнопрочных дисков, насаженных на жесткий вал. // Прикладные проблемы прочности и пластичности. Г орький: ГГУ, 1988. — С. 61−67.