НЕЛІНІЙНА ОПТИМІЗАЦІЯ ТОПОЛОГІЇ ПРОСТОРОВИХ СТЕРЖНЕВИХ СИСТЕМ
Заголовок (російською):
НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ТОПОЛОГИИ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ
Заголовок (англійською):
NONLINEAR TOPOLOGY OPTIMIZATION OF SPACE TRUSS-LIKE STRUCTURES
Автор(и):
Єгоров Є.А.
Кучеренко О.Є.
Автор(и) (англ):
Egorov E.A.
Kucherenko A.E.
Ключові слова (укр):
топологія, оптимізація, стержнева система, структурна плита, момент інерції, кусково-лінійна апроксимація, стійкість
Ключові слова (рус):
топология, оптимизация, стержневая система, структурная плита, момент инерции, кусочно-линейная аппроксимация, устойчивость
Ключові слова (англ):
topology, optimization, truss, structural plate, moment of inertia, piecewise linear approximation, buckling
Анотація (укр):
Розглядається задача оптимізації топології просторової стержневої системи. Наведена модифікована напіввизначена задача математичного програмування, яка доповнюється додатковими інженерно-технічними критеріями, що висуваються до конструкції нормами проектування. Запропоновано алгоритм кусково-лінійної апроксимації, що дозволяє на основі площі перерізу стержня визначати необхідні для розрахунку геометричні характеристики, наведено алгоритм визначення форми перерізу стержня. Пропонується узагальнена схема розв'язання задачі оптимізації топології стержневої системи, наводяться приклади розв'язання оптимізаційної задачі для структурної плити.
Анотація (рус):
Рассматривается задача оптимизации топологии пространственной стержневой системы. Приведена модифицированная полуопределенная задача математического программирования, которая дополнена дополнительными инженерно-техническими критериями, предъявляемыми к конструкции нормами проектирования. Предложен алгоритм кусочно-линейной аппроксимации, позволяющий на основе площади сечения стержня определять необходимые для расчета геометрические характеристики; приведен алгоритм определения формы сечения стержня. Предлагается обобщенная схема решения задачи оптимизации топологии стержневой системы, приводятся примеры решения оптимизационной задачи для структурной плиты.
Анотація (англ):
The paper considers the problem of topology optimization of space truss-like structures. The proposed algorithm combines convex optimization problem with non-convex conditions. The purpose of the algorithm is to minimize the mass of the space structure according to such non-convex conditions as structural safety requirement and buckling.
Публікатор:
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр):
Опір матеріалів і теорія споруд, 2018, номер 100
Назва журналу, номер, рік випуску (рус):
Сопротивление материалов и теория сооружений, 2018, номер 100
Назва журналу, номер, рік випуску (англ):
Strength of Materials and Theory of Structures, 2018, number 100
Мова статті:
Українська
Формат документа:
application/pdf
Документ:
Дата публікації:
25 Июнь 2018
Номер збірника:
Університет автора:
Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, м. Дніпро
Литература:
1. Баничук Н.В. Введение в оптимизацию конструкций. - М. : Наука, 1986. - 303 с.2. Takada T. Multiobjective optimization of truss topology by linear/sequential linear programming method. - Journal of Mechanical Engineering and Automation. - 2012. - Vol. 2. - P.585-593.3. Ben-Tal A., Nemirovski A. Robust truss topology design via semidefinite programming. - SIAM Journal on optimization. - 1997. - Vol. 7. - No. 4. - P.991-1016.4. Гринев В. Б. Оптимизация элементов конструкции по механическим характеристикам. – К. : Наук. думка, 1975. – 294 с.5. Пермяков В.А., Перельмутер А.В., Юрченко В.В. Оптимальное проектирование стальных стержневых конструкций. - К. : Сталь, 2008. - 538 с.6. Трофимович В.В., Пермяков В.А. Оптимизация металлических конструкций. – К. : Вища шк., 1983. – 199 с.7. Пічугін С.Ф., Махінько А.В. Імовірнісна процедура підбору поперечного перерізу сталевих прогонів за критерієм міцності і жорсткості. - Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. - 2003. - №10. – С. 155-163.8. Беленя Е.И., Гениев А.Н., Балдин В.А. Металлические конструкции. – М. : Стройиздат, 1985.9. Andolfatto L., Thiebaut F., Douill M., Lartigue C. On Neural Networks Ability to Approximate Geometrical Variation Propagation in Assembly. 12th CIRP Conference on Computer Aided Tolerancing. - 2013. - P. 224-232.10. ДБН В.2.6-198:2014. Сталеві конструкції. Норми проектування. - К. : Мінрегіон України, 2014. - 199 с.11. Никитюк А.В., Московкина А.А., Зуева И.И. Достоинства и недостатки структурных конструкций. - Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. - 2011. - №1. - С.99-104.
References:
1. Banichuk N.V. Vvedenie v optimizaciju konstrukcij (Introduction to Structural Optimization). Moscow : Nauka, 1986, 303 pp.2. Takada T. Multiobjective optimization of truss topology by linear/sequential linear programming method. Journal of Mechanical Engineering and Automation, 2012, Vol. 2, P.585-593.3. Ben-Tal A., Nemirovski A. Robust truss topology design via semidefinite programming. - SIAM Journal on optimization, 1997, Vol. 7, No.4, P.991-1016.4. Grinev V.B. Optimizacija jelementov konstrukcii po mehanicheskim harakteristikam (Optimization of structural elements by mechanical characteristics). Kyiv : Naukovadumka, 1975, 294 pp.5. Permjakov V.A., Perelmuter A.V., Jurchenko V.V. Optimalnoe proektirovanie stalnyh sterzhnevyh konstrukcij (Optimal design of steel trusses). Kyiv : Stal, 2008, 538 pp.6. Trofimovich V.V., Permjakov V.A. Optimizacija metallicheskih konstrukcij (Optimization of metal structures). Kyiv : Vishha shk., 1983, 199 pp.7. Pіchugіn S.F., Mahіnko A.V. Іmovіrnіsna procedura pіdboru poperechnogo pererіzu stalevih progonіv za kriterієm mіcnostі і zhorstkostі (Probabilistic procedure for cross-section selecting of steel runs by strength and rigidity criterion). Resursoekonomnі materіali, konstrukcії, budіvlі ta sporudi, 2003, No.10, P.155-163.8. Belenja E.I., Geniev A.N., Baldin V.A. Metallicheskie konstrukcii (Metal constructions). Moscow : Strojizdat, 1985.9. Andolfatto L., Thiebaut F., Douill M., Lartigue C. On Neural Networks Ability to Approximate Geometrical Variation Propagation in Assembly. 12th CIRP Conference on Computer Aided Tolerancing, 2013, P.224-232.10. DBN V.2.6-198:2014. Stalevі konstrukcії. Normi proektuvannja (Steel structures. Design standards). Kyiv : Mіnregіon Ukrainy, 2014, 199 pp.11. Nikitjuk A.V., Moskovkina A.A., Zueva I.I. Dostoinstva i nedostatki strukturnyh konstrukcij (Advantages and disadvantages of structural constructions). Vestnik PNIPU. Stroitelstvo i arhitektura, 2011, No.1, P.99-104.