Проектирование судовых перекрытий

Другое » Анализ оптимальных проектов элементов корпуса с кницными соединениями » Проектирование судовых перекрытий

Страница 1

Проектирование судового перекрытия предполагает определение топологической схемы, т.е. выбор системы набора, установление количества и расположения балок каждого направления, а также определение формы и размеров поперечных сечений балок. Шпации продольного и поперечного набора обычно согласуются со шпацией смежных конструкций. Например, поперечная шпация палубного перекрытия должна соответствовать поперечной шпации связей борта и днища. Поэтому вычислять ее значение следует при рассмотрении корпуса судна в целом или, по крайней мере, отсека, ограниченного поперечными переборками. Шпации продольных ребер жесткости, да и сами их размеры находят в результате решения задачи о распределении материала в поперечном сечении корпуса судна. Таким образом, некоторые параметры, характеризующие перекрытие, известны из решения внешних по отношению к перекрытию задач. Их можно рассматривать как координирующие переменные между задачами различных уровней. Другие параметры – положение и количество рамных связей, форма и размеры их поперечного сечения – определяются особенностями работы собственно перекрытия и принимаются за переменные проектирования.

В качестве функции цели в большинстве случаев может быть принята масса, которая при фиксированной топологии обусловлена лишь размерами поперечных сечений связей. Варьирование количеством связей отражается на трудоемкости изготовления перекрытия, что может быть учтено, если за функцию цели принять стоимость. Во всех случаях функция цели перекрытия должна согласовываться с функцией цели внешней задачи - проектирования отсека или корпуса судна в целом.

Выделяя оптимизируемое перекрытие из состава конструкции, особое внимание следует обращать на назначение граничных условий, поскольку перекрытия (упругая или жесткая заделка связей) зависит не только от условий нагружения конструкции. Но и от относительных жесткостных характеристик смежных частей конструкции и перекрытия, которые в процессе оптимизации изменяются. В связи с этим в расчетную модель оптимизируемого перекрытия необходимо включать элементы смежных конструкций. Наиболее полный учет влияния смежных конструкций обеспечивают расчетные модели метода суперэлементов, в соответствии с которым составляется расчетная модель всей конструкции корпуса или нескольких смежных отсеков. Из нее, как подконструкция, выделяется рассматриваемое перекрытие. Оставшаяся часть модели с помощью процедуры статической конденсации приводится к граничным узлам перекрытия. Заметим, что порядок разрешающей системы уравнений, описывающей состояние перекрытия, не увеличивается. Этот подход целесообразно применять в тех случаях, когда решается задача оптимизации связей в отсеке корпуса судна, и имеются все необходимые данные о смежных конструкциях.

Наиболее распространенный вид поперечного сечения для расчетных моделей судовых перекрытий – несимметричный двутавр, описываемый четырьмя переменными геометрическими размерами.

Реальные судовые перекрытия представляют собой регулярные конструкции со сравнительно небольшим количеством типоразмеров связей. Это целесообразно учитывать при формулировке задачи оптимизации и вводить один набор переменных для связей одного типа. Из конструктивно-технологических соображений задаются ограничения на габаритные размеры элементов поперечного сечения и требования сохранения соотношений между размерами сечений связей различных типов, например, равенства высоты всего рамного набора к высоте ребер жесткости, требование одинаковых размеров свободных поясков различных связей.

О программе Ansys

Программа ANSYS располагает возможностями не только для расчета конструкции, но и для отыскания ее оптимального варианта (оптимального проекта). Оптимальным является проект, отвечающий всем предъявляемым требованиям и имеющий минимальные значения определенных показателей, таких как вес, площадь поверхности, объем, напряжения, собственные частоты и т. п.

В ANSYS доступны методы и средства оптимизации. Следует сразу указать разницу между ними. Методы оптимизации (methods) обеспечивают оптимизацию целевой функции путем варьирования входных параметров. Средства оптимизации (tools) обеспечивают получение нескольких наборов выходных параметров (целевая функция, переменные состояния) при изменении входных параметров по заданному закону, оптимизацию целевой функции они не производят.

Страницы: 1 2

Другие публикации:

Расчет передач
Исходные данные получены из разделов кинематического расчета привода и определения допускаемых напряжений. n1 = 2940, об/мин – частота вращения шестерни; n2 = 238, об/мин. N1 = 12,25 кВт –мощность на шестерне, u = 5 – передаточное число, Коэффициент полезного действия КПД передачи h = 0,98. Крутящи ...

Классификация основных видов авиационных двигателей
Принципиальную разницу в работе двигателей принято подразделять на две группы: группу двигателей, требующих для своей работы наличие атмосферы, и группу двигателей, способных работать в безатмосферной среде. Выделение спектра двигателей в первую группу заключается в использовании ими в качестве осн ...

Технология построения полного множества п/последовательностей
Технология построения полного множества п/последовательностей для случая: · оценочная функция: кусочно-линейная с двумя линейными участками, · заданная последовательность: из класса {I, x1<Σ}. Скользящее сечение (ск/сечение) для з/последовательности – это набор сечений на заданной последова ...

Актуальное на ссайте

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.trmotion.ru