ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ о [c.87]

Оптимизация проектирования конструкций [c.88]

Г.й. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ 221 [c.221]

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ [c.221]

Л ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ 223 [c.223]

Во второй части книги, посвященной оптимизации очертания конструкций, рассматриваются развитые автором общая теория пластического проектирования конструкций минимальной стоимости, проблема оптимальной разбивки конструкций на элементы заданной формы и теории выбора оптимального очертания ферм и решеток при одном или нескольких возможных видах нагружения. [c.6]

При оптимизации проектирования технологических машин важнейшими элементами являются функциональные группы (ФГ) механизмов и устройств, объединяющие исполнительные или транспортные механизмы с приводом и управлением. Например, в автоматических роторных линиях такими группами являются технологические роторы, транспортные устройства загрузки и выгрузки, системы привода и управления. ФГ одной и той же конструкции могут быть использованы в различных условиях эксплуатации. [c.458]

Важнейший этап - разработка, т.е. проектирование конструкции машины. На рис. 1 представлена схема, поясняющая методологию оптимального конструирования. Главным вопросом является оптимизация основных газодинамических параметров. Поиск оптимума в этой области направлен на обеспечение заданных выходных параметров двигателя, в том числе и показателей надежности. Важным моментом в этом процессе является соединение и взаимодействие теоретических исследований и экспериментов. [c.51]

Исследования на физических моделях проводятся в облегченных условиях эксперимента в лаборатории или цехе предприятия и могут быть выполнены на стадии проектирования конструкции с решением задачи ее оптимизации. Для определения деформаций, напряжений и жесткости деталей и конструкций эффективно использование моделей из полимерных материалов, имеющих низкий модуль упругости, с выполнением измерений, выполненных с применением тензо рези сто ров, индикаторов перемещений, поляризационно-оптического метода, голографической интерферометрии. Исследования на таких моделях ставятся также для определения полей деформаций и напряжений в сложных конструкциях в целях уточнения задач тензометрии натурной конструкции. Модели, вьшолненные из материала натурной конструкции и воспроизводящие условия ее работы, позволяют оценить реальную нагруженность исследуемой конструкции и влияние особенностей ее выполнения. [c.120]

Важным этапом по реализации гарантированного обеспечения заданных ресурсных параметров в процессе проектирования конструкции является проведение исследований нагруженности и внесение конструктивных, технологических и схемных решений по ее снижению и оптимизации на полномасштабных универсальных (в том числе и обеспечивающих термоциклические воздействия) стендах, которые позволяют проводить испытания натурных узлов и элементов оборудования ОМК в условиях, приближенных к штатным. [c.400]

Рассмотренные модели конструкционных материалов в сочетании с современными методами определения температурного и напряженно-деформированного состояний и оценки работоспособности и долговечности конструкций используются в книге при изложении способов решения прикладных задач термопрочности для характерных конструктивных элементов, подверженных переменным во времени тепловым и механическим воздействиям. Кратко охарактеризованные подходы к оптимизации теплонапряженных конструкций могут быть использованы при оптимальном проектировании таких конструкций и создании систем автоматизированного проектирования. Описанные в приложении алгоритм и ФОРТРАН-программа обеспечивают численную реализацию одной из наиболее полных моделей неупругого поведения конструкционного материала в неизотермических условиях, которая позволяет провести анализ кинетики напряженно-деформированного состояния и оценить работоспособность и долговечность теплонапряженных элементов конструкций при различных режимах тепловых и механических воздействий. [c.6]

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ [c.4]

Усложнение моделей оптимизации и применяемых методов расчета конструкций выявило потребность в новых, более мощных, чем методы МП, средствах численной реализации оптимизационных моделей. В связи с этим в рассматриваемый период широкое распространение приобретают методы случайного поиска оптимума, в частности метод планирования многофакторных экспериментов [9, 108, 149 и др.]. В целом рассматриваемый период можно оценить как этап осознания важного прикладного значения теории и методов ОПК из композитов. В пользу этого вывода свидетельствует, во-первых, наблюдаемое смещение акцентов в сторону более глубокого анализа различных аспектов постановки и результатов решения конкретных задач оптимизации, а во-вторых, наметившаяся тенденция к разработке общего подхода к проблеме оптимального проектирования конструкций из композитов [19]. В известной степени упомянутая тенденция нашла свое отражение и в настоящей книге, основу которой составляют результаты, полученные в лаборатории моделирования процессов потери устойчивости тонкостенных конструкций Института механики полимеров АН Латвийской ССР. При этом авторы ни в коей мере не претендуют на полноту изложения всех затронутых в книге вопросов, отчетливо сознавая, что в рамках одной книги это сделать практически невозможно. [c.13]

Векторные модели оптимизации, несмотря на компактную обобщенную форму записи (4.1), в зависимости от содержания проектной ситуации могут иметь различную, иногда достаточно сложную структуру. В частности, если проектирование конструкции осуществляется на множестве, состоящем из Ус>1 различных конструкционных материалов Сг ( =1,1 с), то для каждого из этих материалов, очевидно, можно сформулировать частную модель оптимизации М типа (4.1). В этом случае общая формулировка модели оптимизации конструкции в форме (4.1) может быть сохранена, если рассматривать поливариантную модель оптимизации [c.166]

Для оптимизации проектирования применяются графические и аналитические методы. При графическом методе для проверки конструкции на соответствие определенным критериям выполняют в масштабе чертеж изделия (дешевле изготовить чертеж, чем само изделие). Чертеж можно изменять многократно (пока конструктор не достигнет цели), а изменять реальную систему обычно очень дорого. Примеры графической оптимизации выбор размеров ветрового стекла автомобиля для обеспечения водителю максимального обзора проектирование автомобильных стеклоочистителей, очищающих максимально возможную пло- [c.76]

Задачи оптимального проектирования конструкций можно разделить на задачи параметрической и структурной оптимизации (15, 70]. [c.337]

Задачи оптимизации и сравнения вариантов сводятся к приведенным выше классам. Процесс проектирования конструкции приспособления с помощью ЭВМ состоит из следующих этапов 1) из множества имеющихся или возможных элементов конструкции, характеризуемых таблицами кодированных сведений, выбираются с помощью таблиц применяемости (или других признаков) элементы, наилучшим образом соответствующие условиям работы разрабатываемой конструкции 2) определенным образом размещаются элементы приспособления в соответствии их целевого назначения 3) выбираются наиболее рациональные методы соединения, фиксации и закрепления элементов приспособления 4) формируются таблицы кодированных сведений о конструкции приспособления. Проектирование конструкции приспособления происходит относительно некоторого базового элемента и в системе координат этого элемента. [c.248]

Оптимизация параметров прямых стрел. При различных значениях М, и Ма можио получить множество вариантов схемы стрелы, из которых необходимо выбрать оптимальный. Решение задач оптимального проектирования конструкций включает следующие этапы. [c.169]

Приведите примеры параметрической оптимизации при синтезе усилителей низкой частоты, при синтезе четырехполюсников, при проектировании строительных конструкций. [c.329]

Теория оптимального проектирования относится сейчас к одному из наиболее бурно развивающихся разделов механики деформируемых сред. Число публикаций в этой области в настоящее время уже превыщает 4000, удваиваясь каждые 4—5 лет. В августе 1973 г. состоялся Международный симпозиум по оптимизации конструкций в Варшаве, а вскоре, в июне 1974 г., — Всесоюзная конференция по той же проблеме в Вильнюсе. Об огромном интересе к этой проблеме в Советском Союзе можно судить по обширной библиографии, приведенной в указателе [8], и совсем недавно опубликованным монографиям [9—11]. В них освещены многие аспекты проблемы оптимизации конструкций, не затронутые в данной книге. [c.7]

Подсистемы конструкторско-технологического проектирования начали разрабатываться в последние годы для включения во вторые очереди действующих САПР ЭМП. Уровень формализации решения задач конструкторско-технологического проектирования значительно ниже по сравнению с предыдущими этапами проектирования, а решаемые задачи разнообразнее. Здесь так же, как и на этапе структурно-параметрического проектирования, надо генерировать различные варианты решения (детализации конструкции и технологии производства), анализировать каждый вариант и делать окончательный выбор. Наряду с этими задачами решаются также задачи оптимизации параметров (конструктивных и технологических данных) по аналогии с этапом расчетного проектирования. Возникает также принципиально новая группа задач, связанных с выбором конструктивных форм дета лей и узлов ЭМП. [c.45]

Шесть глав предлагаемой книги Основы теории оптимального проектирования конструкций" соответствуют содержанию шести лекций, прочитанных автором в Международном центре по механике в г. Удине (Италия) в октябре 1974 г. Они представляют собой часть курса по теории оптимизации конструкций остальные части курса были прочитаны проф. П. Брус-сом, А. Чирасом, Г, Майером и М. Савом. [c.8]

Проблемами оптимизации при проектировании конструкций занимался Хаяси [7.31]. В своем исследовании он определил показатели материала (например, Х/р, У/р, 5/р) и конструктивные показатели. Эти показатели применяются при проведении оптимальных расчетов. [c.223]

Заканчивая обсуждение вопросов, связанных с подходами к построению целевых функций при оптимальном проектированвд конструкций в САПР, заметим, что здесь речь в основном шла об оптимизации форм упругих тел при ограничениях по прочности и жесткости. Современные САПР позволяют решать и другие достаточно сложные задачи, связанные с проектированием конструкций, при этом набор используемых антагонистических критериев оптимизации может быть весьма многообразен. [c.116]

В главе 13 подробно рассматривается оптимизация, начиная с формулировки задачи оптимизации. Собственно оптимизация и является основой процесса проектирования конструкции. Мощные средства анализа конструкций профам-мы NASTRAN являются лишь ядром средств оптимизации. Интерфейс FEMAP открывает доступ не ко всем возможностям аппарата оптимизации NASTRAN, однако приведенные примеры построения моделей анализа и оптимизационных моделей тонкостенных конструкций позволяют читателю изучить эту важную область. [c.17]

В программе NASTRAN оптимизация выполняется специальной программой, с помощью которой реализуется формальный алгоритм поиска наилучшей конструкции. Процесс поиска такой конструкции обычно называется проектированием конструкции. Коэффициенты чувствительности, которые используются для помощи оптимизатору в этом поисковом процессе, вычисляются в ходе анализа чувствительности. Например, чтобы программа оптимизации смогла найти оптимальное, с точки зрения уровня шума в кабине автомобиля, распределение толщины панелей, необходимо вычислить коэффициенты чувствительности, показывающие, как влияет изменение толщины той или иной панели на спектр резонансных частот. [c.474]

Наибольшая эффективность отработки конструкции изделия на технологичность достигается оптимизацией при разработке проектной конструкторской документации для получения наилучших решений. Отработка технологичности оригинальных конструкций не охватывается нормативными правилами и остается индивидуальной. Обязательным условием отработки является выделение потребительских свойств, обусловливающих пригодность изделия и использование по прямому назначению. За критерии оптимальности выбирают, в первую очередь, технологическую себестоимость или отдельные ее дефицитные составляющие — затраты на материал, изготовление, трудоемкость. Оптимизация технологичности конструкций может быть структурной и параметрической. Структурная оптимизация проводится на базе функционально-технологического синтеза с применением принципов модульного проектирования и технологической компоновки конструкции, параметрическая — на базе СОПОС (глава 4). [c.305]

В третьей части особое внимание уделено простым аналитическим методам расчета типичных элементов конструкций ракет. Приводимые здесь примеры не могут дать даже отдаленного представления о тех мощных комплексах программ, какими пользуются при уточненных современных прочностных расчетах. Но упрощенные методы расчета не потеряли и, видимо, еще очень долго не потеряют своего значения. Во-первых, простые аналитические решения, наглядно.ограждающие влияние отдельных параметров конструкции, необходимы для правильного понимания особенностей силовой схемы конструкции раке-тьь Во-вторых, умение пользоваться простыми методами расчета, не требующими сложных программ счета, с одной стороны, избавляет проектировщика от необходимости каждый раз прибегать к помощи мощных ЭВМ для получения оперативного результата на начальной стадии проектирования, с другой сторрны, помогает ему контролировать и правильно истолковывать результаты уточненных поверочных расчетов. Наконец, упрощенные аналитические методы используются в системах автоматизированного проектирования на этапах оптимизации силовых конструкций, когда производится многократное повторение прочностного расчета с целью подбора оптимальных параметров отдельных элементов и всей конструкции. [c.4]

Третий этап — формирование модели (либо совокупности моделей) взаимодействия разрабатываемой конструкции и внешней среды, т. е. модели функционирования, построенной для всех этапов жизненного цикла изделия с учетом зависимостей, отража-10ЩИХ реальные физические процессы и трансформации объекта проектирования в процессе эксплуатации. Основная цель этого этапа — исследование моделей функционирования по всем параметрам, определяющим качество искомого технического решения. Именно на этом этапе разработки целесообразно привлечь методы оптимизации с целью выявления наилучшего варианта конструкции. Наиболее существенные принципиальные трудности, возникающие при реализации решения многокритериальная природа задачи необходимость учета большого числа факторов многообразие критериев условной оптимизации отсутствие простых и достаточно отработанных способов вычисления условных функционалов, задания конструктивных и технологических ограничений при моделировании реальных физических процессов и др. В связи с этим многовариантное исследование прочности конструкций на основании анализа моделей функционирования для получения рациональных, надежных и всесторонне обоснованных конструкторских решений следует признать более целесообразным, чем глобальная оптимизация разрабатываемых конструкций (что, конечно, не исключает возможности локального использования методов оптимизации конструкций на отдельных этапах проектирования). [c.288]

Четвертая глава посвящена анализу современных моделей и методов оптимального проектирования конструкций из композитов. Процесс оптимизации рассматривается с позиций системного подхода, в связи с чем обсуждаются такие присущие моделям оптимизации конструкций из композитов свойства, как поливариантность, многомерность, многоэкстремальность, стохастичность и неполнота, определяющие сложность и своеобразие процесса оптимального проектирования конструкций из армированных материалов. [c.6]

Проблема оптимального проектирования конструкций из волокнистых композитов не имеет законченной математической формулировки, В ряде случаев [4, 18, 49, 59, 81, 86, ИЗ, 177, 191, 192, 258] задача оптимизации формулируется как задача о минимуме некоторого функционала (чаще всего массы) при определенных ограничениях геометрического, механического и технологического характера. Существующие методы решения таких задач [16, 67, 99, 202, 205, 216] не гарантируют достижения глобального минимума, и поэтому получающееся решение может считаться оптимальным лишь условно. В других случаях решение задачи строится на основе некоторых эвристических дополнительных предположений (равнонрочность, равнодеформируемость элементов и т. п.), выполнение которых якобы гарантирует улучшение параметров изделия. [c.46]

Многочисленность возможных конструктивных решений, разнообразие и противоречивый характер требований к механизмам, большде число трудно формализуемых качественных требований (технологичньсть, удобство обслуживания и ремонта и др.) приводят к тому, что на практике поиск оптимума при проектировании механизмов ведут путем разработки и сравнения ограниченного числа вариантов. Для оптимизации механизмов ЭВМ применяют значительно реже, чем для оптимизации металлических конструкций. [c.367]

В большинстве работ по оптимизации конструкций тип и обшая форма конструкции считаются наперед заданными оптимизации подвергаются лишь некоторые детали. Так, например, если необходимо спроектировать перекрытие некоторого круглого отверстия, то задачу можно свести к оптимальному проектированию свободно опертой трехслойной пластинки с заданной толщиной заполнителя проектировщику остается определить характер изменения суммарной толщины покрывающих пластин в радиальном направлении. Наиболее важным исключением из этого положения служит теория ферм Ми-челла [1], но даже в этом случае тип конструкции (не очень реальный) задается наперед. [c.72]

Комплексная стандартизация (КС). По определению, данному Постоянной Комиссией СЭВ по стандартизации, — это стандартизация, при которой осуществляется целенаправленное и планомерное установление и применение спстемы взаимоувязанных требований как к самому объегсту КС в целом и его основным элементам, так и к материальным и нематериальным факторам, влияющим на объект, в целях обеспечения оптимального решения конкретней проблемы. Следовательно, сущность КС следует понимать как систематизацию, оптимизацию и увязку всех взаимодействующих факторов, обеспечивающих экономически оптимальный уровень качества продукции в требуемые сроки. К осиовн лм факторам, определяющим качество машин и других изделий, эффективность их производства и эксплуатации, относятся совершенство конструкций и методов проектирования и расчета машин (их составных частей н деталей) на прочность, надежность и точность качество применяемого сырья, материалов, полуфабрикатов, покупных и получаемых по кооперации изделий степень унификации, агрегатирования и стандартизации уровень технологии и средств производства, контроля и испытаний уровень взаимозаменяемости, организации производства и эксплуатации машин квалификация рабочих и качество их работы. Для обеспечения высокого качества машин необходима оптимизация указанных факторов и строгая взаимная согласованность требований к качеству как при проектировании, так и на этапах производства и эксплуатации. Решение этой задачи усложняется широкой межотраслевой кооперацией заводов. Например, для производства автомобилей используют около 4000 наименований покупных и кооперируемых изделий и материалов, тысячи видов технологического оборудования, инструмента и средств контроля, изготовляемых заводами многих отраслей промышленности. КС позволяет организовать разработку комплекса взаимоувязанных стандартов и технических условий, координировать действия большого числа организаций-исполнителей. Задачами разработки и выполнения программ КС являются 1) обеспечение всемерного повышения эффективности общественного производства, технического уровня и качества продукции, усиление режима экономии всех видов ресурсов в народном хозяйстве 2) повышение научно-технического уровня стандартов и их организующей роли в ускорении научно-технического прогресса на основе широкого использования результатов научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ и лучших оте- [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...