Оболочки Параметры оптимальные

Понятие оптимальная конструкция употребляется и когда речь идет просто о конструкции минимальной массы, полученной с учетом конструктивно-технологических ограничений. В практическом смысле неправомерным также следует считать установление параметров оптимальной конструкции из уравнений для идеальных оболочек. [c.28]

Полученные зависимости позволяют определить параметры оптимальной конструкции. Как правило, при этом получается очень маленькая толщина несущих слоев при весьма большой толщине заполнителя, а в итоге — очень большая толщина пакета трехслойной стенки. Эти параметры не могут быть приняты по конструктивно-технологическим соображениям. Проигрыш массы проектируемой оболочки с параметрами X, d по сравнению с оптимальной [c.172]

Эффективность трехслойных оболочек при оптимальных соотношениях параметров полностью определяется жесткостью [c.172]

Полученные зависимости определяют параметры оптимальной конструкции, которые часто не могут быть приняты по конструктивно технологическим соображениям. Проигрыш в массе проектируемой оболочки с параметрами к, d по сравнению с оптимальной [c.185]

Определение параметров оптимальной структуры многослойной оболочки. Пусть в результате численной реализации некоторой обобщенной частной модели оптимизации М найден вектор 5 = (5 1,..., 5 ), обобщенно представляющий подкласс оптимальных структур многослойного материала проекта оболочки. Значения структурных параметров ф и 0 . п = , Ы, определяющих [c.192]

Весьма важное значение имеет проблема подкрепления перфорированных оболочек, выбор оптимальных параметров и формы подкреплений. Здесь, на наш взгляд, решающее значение имеют экспериментальные исследования. [c.9]

Согласно формуле (2-3), для определения теплоемкости с (ty) в общем случае следует знать среднеобъемные температуры образца ty (т), стакана (т) и тепломера t (т). Такой режим опыта весьма сложен, поэтому для оптимально спроектированного с-калориметра должны выполняться определенные ограничения. В частности, параметры измерительной системы и режим ее разогрева целесообразно подбирать таким образом, чтобы суммарный перепад температуры внутри системы состоял в основном из перепадов в тепломере (т) и образце А (т), а стакан и оболочка имели практически равномерные температурные поля. При этом величины перепадов (т) и - (т) должны оставаться достаточно малыми и удовлетворять ограничениям [c.32]

Подбор оптимального соотношения толщин металлической оболочки и слоя теплозащитного покрытия возможен и при нестационарном тепловом режиме конструкции. Рассмотрим предварительно задачу нестационарной теплопроводности для двухслойной пластины (рис. 5.6), состоящей из слоя металла толщиной и слоя теплозащитного покрытия /г. На обеих поверхностях пластины зададим условия конвективного теплообмена с параметрами Тс, Р и Т с, Р", а на поверхности при = /г — и подводимый излучением тепловой поток плотностью дл- Распределение температуры Т х , t) [c.213]

Рассчитаем основные параметры С-двигателя. Определим вначале при помощи принципа равнопрочности оптимальное расположение волокон, составляющих вместе со связующим корпус отдельного заряда. Будем считать, что цилиндрическая оболочка из армированной пластмассы воспринимает осевое и окружное усилие Ng и N(p, целиком приходящиеся на волокна. При непрерывной намотке натянутого волокна на цилиндрическую матрицу оно располагается вдоль геодезических линий цилиндра, т. е. вдоль винтовых линий. Напомним, что винтовая линия в каждой своей точке направлена под одним и тем же углом к образующей цилиндра. Пусть армирующие нити составляют два семейства [c.27]

В гл. 5 получены разрешающее дифференциальное уравнение устойчивости слоистой цилиндрической оболочки относительно прогиба выпучивания с произвольным строением пакета по толщине и расчетные формулы для определения критических усилий при различных видах нагружения, в частности, в оболочках, изготовленных прямой, однозаходной, перекрестной и изотропной намотками. Сформулирована задача поиска оптимальных параметров неравномерно нагретых по толщине многослойных цилиндрических оболочек. Для случая, когда активным является ограничение по устойчивости, оценено влияние схемы армирования на критические параметры нагрузки и волнообразования. Эти исследования расширяют представление о роли проектных параметров оболочечных конструкций, оцениваемых по моделям В. И. Королева и С. А. Амбарцумяна. [c.8]

Сформулирована задача поиска оптимальных параметров неравномерно нагретых по толщине многослойных цилиндрических оболочек как задача нелинейного программирования с физическими, структурными и геометрическими ограничениями. Для тонкостенных крупногабаритных оболочек в случае, когда активным является ограничение по устойчивости, оценено влияние схемы армирования на критические параметры нагрузки и волнообразования. [c.197]

Для определения оптимальной намотки цилиндрической оболочки необходимо знать характеристики упругости каждого монослоя в произвольной системе координат. Они определяются четырьмя независимыми параметрами модулями упругости в направлении основы и утка Ei, Е2, модулем сдвига G и одним из коэффициентов Пуассона ui, 1/2, которые связаны соотношением Е Ь 2 — 21 1. [c.198]

На рис. 5.13 в качестве примера приведены результаты определения критических усилий для угле- и стеклопластиковой оболочек варианта I (соответствие кривых намотке прежнее). Параметр нагрузки к изменяли в пределах от 0,2 до 1,0 с шагом 0,2. Видно, что наиболее устойчивые углепластиковые оболочки могут быть получены косой однозаходной намоткой под углом опт = 20° (для всего диапазона изменения параметра нагрузки). Значения критических сдвигающих усилий при изотропной намотке близки к значениям усилий, вычисленным для оптимальных углов перекрестной намотки. [c.223]

Для оболочек с параметрами 1/R = 1,2—1,6, R/h = 140—230 оптимальной схемой армирования является [90/ 60/90/ 60/90]т, а с увеличением отношения R/h критическая нагрузка существенно снижается, что объясняется наличием начальных несовершенств, влияние которых для тонких оболочек значительнее. [c.291]

Аналогичная задача, но для оболочки конечной длины, решена вариационно-разностным методом [71, форма потери устойчивости также принята осесимметричной. Для определения границ зон контакта использован принцип оптимальности Р. Беллмана, но с априорной оценкой параметров управления. Предельным переходом получены значения о для абсолютно жесткого одностороннего основания при шарнирном опирании а = 1,09 для жесткого защемления о = 1,7. Сделан вывод о независимости а от геометрического параметра оболочки hR iRL y, что противоречит эксперименту. [c.19]

В предлагаемой книге сделана попытка переработать и систематизировать известный методический материал и на этой основе разработать методики определения оптимальных параметров конструкции. Для решения задач проектирования проведен анализ условий оптимальности тонкостенных конструкций и разработаны алгоритмы определения оптимальных параметров для различных видов оболочек и схем нагружения. Для нахождения правильного конструктивного решения, обеспечивающего минимальную массу, необходимо знать, как и в какой степени те или иные параметры и технология изготовления влияют на прочность, а также представлять себе поведение конструкции при разрушении. Предлагаемая книга позволяет решить эти вопросы наиболее простым способом. Разработанные алгоритмы дают возможность включить полученные решения в комплексную задачу определения оптимальных параметров изделия в целом в системе автоматизированного проектирования. [c.3]

Рассмотрим некоторые общие положения, относящиеся к оптимизации оболочек и определению конструкций минимальной массы. Наиболее просто задача решается для простейших конструкций, работающих на прочность или устойчивость, — не-подкрепленных гладких оболочек. После того как марка сплава установлена, сразу однозначно определяются все размеры. Для подкрепленных и трехслойных оболочек оптимальные параметры не устанавливаются однозначно из исходных уравнений состояния. Это объясняется появлением дополнительных ограничений, сложностью исходных уравнений и множеством подлежащих варьированию параметров. [c.24]

Прежде всего задача оптимизации должна решаться в общей постановке теоретическое исследование возможностей рассма три-ваемой конструкции — установление оптимальных параметров. Исследование не должно быть ограничено какими-либо условиями, не существенными для установления оптимальной конструкции. Например, масса вафельной или трехслойной оболочки определяется только из условия обеспечения общей потери устойчивости, местная же устойчивость стенки обеспечивается соответствующим конструированием без дополнительных затрат массы. Аналогично масса трехслойной оболочки зависит в основном от разноса несущих слоев, модуля упругости заполнителя на сдвиг и его плотности. Практические же условия реализации конструкций обычно накладывают ряд таких ограничений, как прочность материала, прочность соединения слоев, технологические и конструктивные [c.24]

ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПОДКРЕПЛЕННОЙ ШПАНГОУТАМИ ОБОЛОЧКИ [c.85]

Исследованию оптимальности трехслойных оболочек посвящено сравнительно немного работ. До широкого применения ЭВМ разработка задач оптимального проектирования сдерживалась сложностью используемых уравнений, включающих множество подлежащих варьированию параметров, и нечеткостью понимания ограничивающих условий. В последние годы все исследования проводились методами математического программирования с использованием ЭВМ. Обеспечивая высокую точность, они, однако, не удовлетворяют современным требованиям, предъявляемым к проектировочным методам, так как не имеют аналитической формы выражения результатов и поэтому не могут с успехом использоваться в комплексных задачах. Большинство работ относятся к идеальным оболочкам без учета экспериментальных данных, что не позволяет получить надежные результаты. [c.169]

Имеющееся весьма ограниченное число исследований оптимальности трехслойных оболочек под нормальным давлением не устанавливает необходимые к проектированию зависимости для определения оптимальных параметров. [c.183]

Проигрыш массы проектируемой оболочки при отступлении от оптимальных параметров определяется по формулам (38). .. (40) (см. также рис. 13). [c.195]

Впервые подробно изложен новый метод параметрической оптимизации оболочек из слоистых армированных композитов — метод обобщенных структурных параметров, являющийся прямым следствием приложения принципов структурной механики композита к анализу модели проекта конструкций упомянутого класса. Применение метода сводит рещение задачи оптимизации в исходной, обычной постановке к реализации соответствующей обобщенной модели оптимизации, оптимум которой обобщенно представляет все множество эквивалентных оптимальных проектов оптимизируемой конструкции. Тем самым, с одной стороны, снимается [c.6]

Анализ данных табл. 5.2 показывает, что составляющие вектора X обладают различной чувствительностью к вариациям директивных параметров проекта. В частности, Н (возрастающая функция от величины Мд) малочувствительна к изменению . Структура армирования оптимальной оболочки (компоненты вектора 5, диапазон изменения 0 1 и, следовательно, углы укладки арматуры ср 1 и ф г) проявляет сильную зависимость от А и слабо зависит от Мд, т. е. от к. Наличие заполнителя существенно влияет как на /г, так и на з, что, по-видимому, объясняется различиями НДС пустотелой и подкрепленной заполнителем оболочки. Отметим также факт сужения диапазона изменения 0 1, т. е. множества эквивалентных оптимальных структур армирования 5, для оболочки с заполнителем в отличие от пустотелой оболочки. [c.224]

Исследования для трехслойных оболочек показывают, что вблизи точки М целевая функция имеет весьма пологий характер. Это дает основание в реальном проектировании идти на некоторое отступление от экстремальных значений параметров. Поэтому параметры оптимальной оболочки устанавливались с допущением проигрыша массы, который принимался равным 6%. При таком незначительном отступлении от оптимальности достигается существенное уменьшение суммарной толщины пакета трехслойиой стенки при ббльшей толщине несущих слоев, что целесообразно принять [c.28]

Уравнения (32), (33) позволяют при заданных исходных данных ц н найти параметры оптимальной оболочки Хопт и donr-Одновременно задача оптимизации с целью контроля и уточнения решалась также методом нелинейного программирования с помощью ЭВМ. Для этого, определив из выражения (32) X и подставив его в уравнение (31), получим функцию одной переменной Ко (d). Задача оптимизации этой функции решалась методом локализации экстремума [6]. Результаты вычислений A Gmin приведены на рис. 12, а, donr — в табл. 5. Эти данные и [c.170]

При заданных (а и уравнения (60), (61) позволяют определить параметры оптимальной оболочки Хопт. опт- [c.184]

Формулы (64), (65) относятся к оболочкам с оптимальными параметрами. Для оболочек с произвольно заданными размерами зависимости, устанавливающие границу жесткого и маложесткого заполнителей, приведены в табл. 7. [c.185]

Параметры оптимальной оболочки Хопт. min (см. рис. 12) определяются по формулам (34), (35), d m — согласно табл. 5, где [c.194]

Модель (5.52) численно реализована для Л д = 25МН/м, й(° = 0,125/г, ау = 0,5/г. В табл. 5.5 приведены параметры оптимального проекта оболочки в зависимости от значений времени эксплуатации iз, Q и У а — соответственно масса и объем арматуры оболочки. Анализ таблицы показывает, что увеличение времени [c.239]

Многовариантные проектные расчеты проводятся с целью выбора оптимальной конструкции реактора и назначения оптимальных режимных параметров. Они носят оценочный характер, а результаты расчетов сопоставляются слимити-рующими факторами допустимой температурой теплоносителя, оболочки и сердечника твэлов, запасом до кризиса теплоотдачи, допустимой скоростью теплоносителя и т. д. Теплогидравлические проектные расчеты входят составной частью в оптимизационные программы АЭС. [c.110]

Оптимальное хим. связывание магн. электронов атома металла с заполненной оболочкой лиганда нриводнт в этом случае к антиферромагн. упорядочению спиновых моментов [4]. Величина осуществляющейся через лиганд косвенной обменной связи пропорцЕюнальна параметру ковалентного смешивания. Именно доипнн-рованием такого взаимодействия в NiO определяется антиферромагнетизм этого соединения. [c.641]

Проектирование оболочек может проводиться с учетом нескольких расчетных случаев нагружения, отличающихся совокупностью компонент нагрузки. В этом случае оптимизация осуществляется с условием обеспечения заданной несущей способности во всех расчетных случаях при учете всех возможных механизмов разрущения. В результате оптимизации могут бьггъ получены параметры конструкции, не являющейся оптимальной в каждом из отдельных случаев нагружения (недогруженной в отдельных случаях), но оптимальной по отношению к их совокупности. [c.234]

Вычисление критических напряжений по ней сводится к нахождению минимума подкоренного выражения правой части относительно параметра /х = п/А для заданного угла tp. Максимальное значение сгкр определяет значение угла ip и оптимальную структуру стенки оболочки. Отметим, что в формуле (1.1) ij и aji i, j = 1, 2, 3) — коэффициенты упругости и податливости материала оболочки, выражения для которых даны в гл. 5. [c.264]

Рис. II. Определение оптимальных параметров трехслойной оболочки (М) и конструкцнн минимальной массы (В)

В данном разделе исследование оптимальности проводилось для оболочек с симметричной стешой, у которых материал и толщины наружного и внутреннего слоев одинаковы. При этом рассматриваются оболочки, у которых параметр, характеризующий жесткость заполнителя, При маложестком заполнителе [c.169]

В третьей главе рассматриваются модели предельных состояний слоистых цилиндрических оболочек идеальной и несовер-щенной форм по устойчивости и прочности, построенные на основе соотнощений, полученных в первой и второй главах. При этом влияние случайных начальных несоверщенств формы оболочки на параметры ее устойчивости исследуется в зависимости от математического ожидания и дисперсии статистического распределения амплитуд парциальных начальных прогибов. В сравнении с экспериментальными данными рассмотрены встречающиеся на практике модели учета ползучести композита. Цель главы — выбор моделей предельных состояний оболочек, пригодных для построения эффективных моделей оптимального проектирования. [c.6]

В зависимости от характера параметров конструкции, варьируемых в процессе оптимизации, модели оптимизации можно отнести к двум классам. В моделях параметрической оптимизации варьируемые параметры рассматриваются как величины, имеющие постоянные значения для всей конструкции. Для этого наиболее простого класса моделей оптимизации поиск оптимума конструкции сводится к анализу и упорядочению однозначно определяемого моделью оптимизации множества точек конечномерного вещественного пространства. В моделях оптимального управления, в отличие от моделей параметрической оптимизации, варьируемые параметры (или часть из них) рассматриваются как функции, имеющие в общем случае кусочногладкий характер. Исторически изучение этого класса моделей ОПК началось задолго до появления моделей параметрической оптимизации (работы Г. Галилея, Ж. Лагранжа, Т. Клаузена, Е. Л. Николаи и др.), однако применение их в задачах ОПК из композитов началось сравнительно недавно (см., например, [3, 11]). Поскольку основное содержание данной книги посвящено моделям параметрической оптимизации оболочек из композитов, мы не будем далее касаться вопросов, относящихся к моделям оптимального управления. Необходимую информацию читатель может почерпнуть из монографий [И, 137] и работ, приведенных в библиографических ссылках к этим книгам. [c.10]

Моделирование несущей способности оболочек из композитов. Содержание процесса постановки любой задачи оптимизации состоит в моделировании проектной ситуации и построении модели оптимизации, т. е. включает определение локальных критериев эффективности, формулировку модели проекта и ограничений на варьируемые параметры, а также их последующую формализацию в качестве элементов оптимизационной модели. Формализация модели проектной ситуации означает математически строгое определение связей между параметрами модели проекта и показателями его функциональности и экономичности, выражаемых посредством функциональных зависимостей или соотношений. В задачах оптимизации несущих конструкций функциональные зависимости между параметрами проекта детерминируются расчетными моделями оптимизируемых конструкций и их предельных состояний, подлежащих учету по проектной ситуации, а в случае конструкций из композитов, кроме того, моделями композиционного материала. Упомянутые модели конструкции, ее предельных состояний и материала синтезируются в модели расчета несущей способности конструкции, свойства которой непосредственно определяют размерность частных моделей оптимизации М , а также их качественный характер одно- или многоэкстре-мальность, стохастичность или детерминированность. Таким образом, моделирование несущей способности является одним из важнейших этапов постановки задач оптимизации несущих конструкций, на котором в значительной мере определяются свойства соответствующих оптимизационных моделей, существенные для выбора средств и методов их численной реализации, а также анализа и интерпретации получаемых оптимальных рещений. [c.175]

Модель конструкционного материала. В случае осесимметричных нагружений оптимальные проекты цилиндрических оболочек принадлежат классу ортотропных оболочек [92]. С учетом этого результата, а также результатов, рассмотренных в 3.1, в качестве модели конструкционного материала выберем мак-рооднородную модель слоистого композита класса ПJv°. Таким образом, векторы оптимизируемых структурных параметров для рассматриваемых проектов одинаковы и имеют следующий вид [c.219]

Модели M, и Mi отличаются векторами оптимизируемых параметров х и х) и множествами допустимых реализаций проектов (D и Di). При этом отличие D,- от Di является результатом не только преобразования, индуцируемого заменой s на s, но и того, что при построении Di не учитываются технологические ограничения (5.7) и (5.8). Это важное обстоятельство должно быть учтено на этапе анализа и интерпретации данных расчета. Так как в случае N—2 / = <7min = 4, а d = 3, то размерность множества S a возможных реализаций оптимальных структур армирования для рассматриваемых проектов оболочек в соответствии с формулой (4.53) равна < =1. Поэтому учет технологических ограничений сводится к соответствующей (5.7) и (5.8) редукции одномерного множества S a в пространстве структурных параметров слоистого пакета, т. е. фь ф2 и 0, (см. (4.83)). [c.221]

Учет технологических ограничений. Множество допустимых реализаций оптимальных проектов, т. е. 5, согласно (4.83), есть пересечение 5 а и Тв. Определим 5 для рассматриваемых проектов в случае фт=10° и х = О,02 см. Поскольку Гя по параметрам 0 является дискретным множеством, то очевидно, что множество 5 также дискретно. Для принятой модели слоистого композита структурным элементом является монопакет, толщина которого 2х = 0,04 см. Так как слоистый материал оболочки может содержать только целое число таких монопакетов и при этом толщина оболочки должна быть не меньше к, то число монопаке- [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...