Переменные проектирования

Другое » Анализ оптимальных проектов элементов корпуса с кницными соединениями » Переменные проектирования

Страница 1

Конструкция описывается набором независимых величин; некоторые из них в процессе оптимизации изменяются в широком диапазоне, другие фиксированы и определяются внешними факторами. Величины, изменяемые в процессе оптимизации, называются переменными проектирования. В рассматриваемых задачах конечный набор переменных проектирования образует m-мерный вектор х = {х1х2…хm} Т . Фиксированные величины называются заданными параметрами. Переменные проектирования вместе с заданными параметрами однозначно определяют вариант конструкции. Назначение заданных параметров может быть обусловлено различными причинами. При проектировании части конструкции обычно конструктор не свободен в выборе определенных параметров, затрагивающих смежные элементы конструкции. Из опыта известно, что некоторые фиксированные значения переменных проектирования позволяют получить хорошие результаты; при переводе таких переменных в разряд заданных задача значительно упрощается.

Переменные проектирования, используемые при оптимизации конструкций, характеризуют механические или физические свойства материала, топологию конструкции, т.е. количество элементов в конструкции и способ их соединения, конфигурацию или геометрическую форму, размеры связей и характеристики поперечных сечений.

Различают непрерывные и дискретные переменные проектирования. Получить решение задачи с дискретными переменными значительно сложнее, поэтому если дискретные переменные с большим числом значений равномерно распределены в заданном интервале, часто можно решать задачу в предположении, что переменные проектирования непрерывны, с последующим выбором ближайшей допустимой величины. В этих случаях дискретные переменные называют псевдодискретными. Однако существуют ситуации, когда такой подход неприемлем и приходится использовать специальные методы дискретного программирования.

Переменные проектирования, определяющие свойства материала конструкции, обычно представляют собой дискретные переменные, поскольку выбор осуществляется из некоторого конечного набора предлагаемого ассортимента. Если рассматривается малое число предлагаемых материалов, наиболее эффективна оптимизация по другим переменным отдельно для каждого предлагаемого материала с последующим сравнением окончательных результатов частных оптимизаций. Применение композитных материалов в компонентах конструкций расширяет класс задач, в которых характеристики материала выступают как переменные проектирования. Хотя характеристики композитных материалов могут считаться непрерывными ( например, модуль упругости, объемная фракция наполнителя), проблема выбора окончательного материала для конструкции на практике большей частью остается дискретной. Таким образом, и здесь наиболее приемлемый способ использования методов оптимизации при выборе материала – выполнение нескольких независимых решений при заданных значениях механических переменных. Непосредственно процедуры оптимизации для выбора материала конструкции применяют лишь в редких случаях.

Под топологическими переменными понимают количество связей в конструкции и расположение одних связей относительно других. Количество связей в конструкции представляет собой целую переменную. Иногда топологическим переменным присваивают только два значения: нуль – связь отсутствует, единица – связь существует. Примером может являться задача определения количества распорок в шпангоутной раме нефтеналивного судна. В отдельных случаях количество связей в конструкции можно получить непосредственно, без введения топологических переменных, если в процессе оптимизации размеров допускаются их нулевые значения. Это приводит к исключению некоторых неэкономичных связей, однако не обуславливает математически точное решение задачи. Расстояние между связями (шпация) по своей природе – непрерывная переменная проектирования, но при проектировании судовых конструкций руководствуются технологическими или экономическими соображениями, поэтому шпации выбирают из заданного набора рекомендуемых величин. Со шпациями можно оперировать, как с псевдодискретными величинами. Расстояние между связями в пределах отсека обусловлено их количеством. В этом случае они являются дискретными переменными.

Страницы: 1 2

Другие публикации:

Особенности перевозки заданных спг и выбор способа их перевозки
СПГ представляют собой абсолютную группу в грузопотоке железнодорожного транспорта, которая требует специальных условий перевозок. Скоропортящийся продукт подразделяется на два вида – растительного и животного происхождения и предъявляются к перевозкам как в натуральном (мясо, рыба, молоко, яйца, ф ...

Расчет трудоемкости вспомогательных и подсобных работ
К этим работам относятся работы по самообслуживанию предприятия, транспортные, перегон автомобилей, приемка, хранение и выдача материальных ценностей, уборка помещений и территории. Годовая трудоемкость вспомогательных и подсобных работ равна: , (2.30) где Твсп – годовая трудоемкость вспомогательны ...

Характеристика отопления
Участок по покраске и кузовному ремонту на СТО ВАЗ ‹‹Лес - сервис›› разработан для районов с расчетными температурами воздуха до -300С в зимний период времени. Отопление помещений участка водяное, теплоносителем для системы отопления является перегретая вода с температурой t=75-950С. Система отопле ...

Актуальное на ссайте

Copyright © 2018 - All Rights Reserved - www.trmotion.ru