САМОУПРОЧНЯЮЩИЕСЯ КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ

Заголовок (російською): 
САМОУПРОЧНЯЮЩИЕСЯ КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ
Заголовок (англійською): 
SELF-HARDENING LOAD-CARRYING SYSTEMS
Автор(и): 
Алявдин П.В.
Автор(и) (англ): 
Alawdin P.W.
Ключові слова (рус): 
самоупрочняющиеся конструктивные системы, предельный анализ, двухуровневая оптимизация, равновесная нагрузка
Ключові слова (англ): 
SELF-HARDENING LOAD-CARRYING SYSTEMS
Анотація (рус): 
Рассматривается определение, анализ и способы создания несущих систем, которые обладают повышенной прочностью, жесткостью и безопасностью, и поэтому называются самоупрочняющимися конструктивными системами. Предложены математические модели оптимизации таких конструкций, как дискретных механических систем, под действием постоянной, монотонно возрастающей или повторно-переменной нагрузки или кинематических воздействий. Использована двухуровневая постановка задачи оптимизации. Предельные параметры переменных воздействий находятся на первом уровне оптимизации. На втором уровне максимизируются параметры постоянной равновесной нагрузки, пригруза и/или минимизируется стоимость системы. Предложена матричная форма записи формул для равновесной нагрузки на изменяемые системы. Представлены примеры использования предлагаемых методов и способов создания самоупрочняющихся конструктивных систем.
Анотація (англ): 
The paper considers definition, analysis and creating load-carrying systems that have uprated strength, rigidity and safety, and therefore are called self-hardening load-carrying systems. The optimization mathematic models of structures as discrete mechanical systems withstanding dead load, monotonic or low cyclic static and kinematic actions are proposed. A bilevel optimization problem statement is used. The limit parameters of variable load actions are found on the first level of optimization. On the second level the power of the equilibrium constant load with preloading is maximized and/or system cost is minimized. A matrix form of the formulas for the equilibrium load on geometrically variable system is suggested. The examples of using the proposed methods are presented and creating of self-hardening system are taken into account.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2015, номер 94
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Strength of Materials and Theory of Structures, 2015, issue 94
Мова статті: 
Русский
Права: 
Автори передають журналу право першої публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License CC BY-NC-SA.
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
15-94.pdf
Дата публікації: 
02 January 2016
Номер збірника: 
94
Університет автора: 
Зеленогурский университет, Зелена Гура, Польша
Литература: 
  1. Алявдин П.В. Анализ несущей способности и оптимальное проектирование упругопластических конструкций // Белорусск. политехн. ин-т. – Минск: 1990. - Деп. в ВНИИНТПИ 14.10. 1990, № 10856. - 436 с.
  2. Алявдин П.В. Предельный анализ конструкций при повторных нагружениях. - Минск: «Технопринт», 2005. - 284 с.
  3. Алявдин П.В. А.с. 753993 СССР, МКИ Е 02 З 27/02. Плита ленточного фундамента / П.В.Алявдин (СССР). - № 2718013/29-33; Заяв. 26.01.79; Опубл. 07.08.80, Бюл. № 29. - 4 с.
  4. Алявдин П.В. А.с. 1015050 СССР, МКИ Е 02 З 27/42. Фундамент под колонну / П.В.Алявдин, А.Е.Кончиц (СССР). - № 3298221/29-33; Заявл. 01.06.81; Опубл. 30.04.83, Бюл. № 16. - 3 с.
  5. Демьянов В.Ф., Факкиней Ф. Задачи двухуровневой оптимизации и штрафные функции. - Известия вузов. Математика. - 2003. - № 12 (499). - C. 49–61.  
  6. Илленко К.Н. О комбинированных и кинематически изменяемых стержневых системах с подвижными опорами. - Строительная механика и расчет сооружений. - 1972. - № 5.- С.26-30.
  7. Малышев А.В., Стрекаловский А.С. О взаимосвязи некоторых задач двухуровневой и нелинейной оптимизации. - Известия вузов. Математика. – 2011. - № 4. - C. 99–103. 
  8. Москалев Н.С. Конструкции висячих покрытий. - М.: Стройиздат, 1980. - 331 с.
  9. Осташевский А.Я. Синтез самонапряженных систем с дискретным сжатием // Расчет и исследование конструкций с помощью ЭЦВМ: Сб. трудов ЛенЗНИИЭП. - Л. - Стройиздат. - 1971. - С. 11-20.
  10. Перельмутер А.В. Управление поведением несущих конструкций. – К.: УФИМБ (Украинско-финский институт менеджмента и бизнеса), 1998. - 146 с.
  11. Райнус Г.Э. Построение предварительно напряженных шарнирно-стержневых систем заданной структуры // Расчет и исследование конструкций с помощью ЭЦВМ: Сб. трудов ЛенЗНИИЭП. - Л. - Стройиздат. - 1971. - С. 3-10.
  12. Aliawdin P., Silicka E. Limit analysis and failure of load-carrying systems. Selected papers of the 9th Int. Conf. on Modern Building Materials, Structures and Techniques, 16–18 May, 2007, Vilnius, Lithuania. III. – Vilnius. - P. 881-886.
  13. Aliawdin P., Urbańska K. Limit analysis of geometrically hardening rod systems using bilevel programming. - Procedia Engineering. - 2013. - Vol. 57. - P. 89-98.
  14. Alawdin P., Urbańska K. Limit analysis of geometrically hardening composite steel-concrete systems - Civil and Environmental Engineering Reports. - 2015, No. 16 (1). P. 5-23.
  15. Alyavdin P. Optimization problem for a new class of effective carrying structures. - Proc. of the Second World Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization (WCSMO-2). 26-30 May, 1997, Zakopane, Poland. - Vol. 2. - P. 905-910.
  16. Atkočiūnas J. Optimal shakedown design of elastic-plastic structures. Vilnius: Technika, 2011.- 300p.
  17. Bochenek B., Krużelecki J. Optimization of stability of structures. Modern problems. Krakow: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2007. - 573 p. (in Polish).
  18. Burkhardt R.W.Jr. A practical guide to tensegrity design, 2nd ed., Version 2.30. - 2008. - 212 p.   http://www.angelfire.com/ma4/bob_wb/tenseg.pdf .
  19. Čyras A., Borkowski A., Karkauskas R. Theory and methods of optimization of rigid-plastic systems. Vilnius: Technika. - 2004. - 354 p.
  20. Dempe S. Foundations of bilevel programming, Kluwer Academic Publishers, 2002. - P. 312.
  21. Fuller R.B. Tensile-integrity structures. Patent USA No 3.063.521.
  22. Król M., Krużelecki J., Trybuła D. Optimal stabilization of the post-buckling path for cylindrical shells under external pressure. - Engineering Optimizations. - 2009. - Vol. 41. - No. 1. – P. 59-72.
  23. Krużelecki J., Trybuła D. Optimal axial tension and internal pressure stabilizing post-buckling path for cylindrical shells under torsion. - Journal of theoretical and applied mechanics. – Warsaw. 2010. - Vol. 48. - No. 3. P. 645-658.
  24. Kuznetsov E.N. Underconstrained structural systems: Mechanical Engineering Series. - No. XIII.  - Springer Verlag, 1991. - P. 312.
  25. Maier G. A shakedown matrix theory allowing for workhardening and second-order geometric effects. - Foundations in plasticity, Vol. 1, A. Sawczuk (Ed.). Noordhoff. - P. 417-433.
  26. Olivier V., Bin Z. Membrane action of composite structures in case of fire. ECCS, 2013. - 247 p.
  27. Sołowczuk A. (Ed.). Express road S3 on the itinerary Szczecin-Gorzów Wlkp. Szczecin: Publishing house Comgraph Anna Jadczuk, 2010. - P. 254. (in Polish).
  28. Sołowczuk A., Matecki K. Selected road structures over the S3 express road, Engineering and Construction. - No. 5. - 2011.  P. 284-287. (in Polish).