Оптимальне проектування одношарових оребрених циліндричних оболонок

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2021.01.058
Журнал Проблеми машинобудування
Видавець Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
ISSN 2709-2984 (print), 2709-2992 (online)
Випуск Том 24 № 1, 2021 (березень)
Сторінки 58–64

 

Автор

Г. В. Філатов, ДВНЗ Український державний хіміко-технологічний університет (49005, Україна, м. Дніпро, пр. Гагаріна, 8), e-mail: gvmfilatov@gmail.com, ORCID: 0000-0003-4526-1557

 

Анотація

У статті розглядається застосування методу випадкового пошуку для оптимального проектування одношарових підкріплених циліндричних оболонок, що працюють в нейтральному середовищі. Під час постановки задачі математичного програмування як цільова функція розглядається мінімальна вага оболонки. Критичні напруження визначаються за лінійною теорією у пружній зоні роботи матеріалу. Як обмеження, що накладаються на зону допустимих розв’язків, приймаються обмеження: з міцності, загальної і окремої втрати стійкості оболонки. Метою цієї роботи є дослідження вагової ефективності різних типів підкріплення оболонки і їхнього впливу на параметри стиснутої в осьовому напрямку оптимальної у ваговому відношенні оболонки. Проведено числовий експеримент. Досліджувалися залежності ваги оболонки, товщини її стінки, параметрів підкріплення від величини стискаючого навантаження для оболонки з різними типами підкріплення. Внаслідок проведеного числового експерименту встановлено, що зі збільшенням величини стискаючого навантаження намічається тенденція до збільшення товщини стінки оптимальної оболонки, зростає товщина поздовжніх ребер жорсткості (стрингерів), кількість ребер незначно зменшується. Крім того, слід зазначити, що визначальними під час вибору оптимальних параметрів оболонки виявилися загальний випадок втрати стійкості і перший окремий.

Ключові слова: підкріплена циліндрична оболонка, оптимальне проектування, випадковий пошук.

 

Література

  1. Пальчевский А. С. Расчет цилиндрических стрингерных оболочек минимального веса при осевом сжатии. Прикл. механика. 1966. T. 11. Вып. 9. C. 65-71.
  2. Riedel J. Genetik als alternative Optimierungsstrategies 4. Institutskollo-quium, Bauhaus – Universität Weimar: Bericht 3/98, Institut für Strukturmechanik. – Weimar: Bauhaus – Universität, 1998. P. 19–33.
  3. Растригин Д. А. Статистические методы поиска. М.: Наука, 1968. 376 с.
  4. Филатов Г. В. Стохастический метод поиска глобального экстремума функции с управляемыми границами интервала оптимизируемых параметров. Вопр. химии и химич. технологии. 2000. № 1. C. 334-338.
  5. Аміро I. Я. Дослідження стійкості ребристої циліндричної оболонки при поздовжньому стиску. Прикл. механіка. 1960. Т. IV. Вип. 3. С. 16-23.

 

Надійшла до редакції 23 березня 2020 р.