Подготовка исходных данных для оптимизации на ЭВМ

Оптимизация - это один из этапов проектирования, на котором при заданных технических, эксплуатационных и других свойствах будущего объекта задан ряд его характеристик, которые должны быть выполнены как можно в более высокой степени.

Главным критерием оптимизации является целевая функция. Целевая функция – это некоторая общая характеристика, позволяющая сравнить между собой варианты конструкции с различными наборами параметров. Для данной оболочки целевой функцией является интенсивность напряжений в узлах сопряжения элементов конструкций. Она зависит от управляемых и неуправляемых параметров. В нашем случае управляемым параметром является радиус тора, а неуправляемым – толщина, длина.

Задача оптимизации решается методом сканирования, это означает, что мы задаем ряд значений управляемого параметра (радиуса тора) и смотри, какие значения принимает при этом целевая функция. Задача состоит в том, чтобы снизить напряжения изгиба в точках сопряжения путем установки дополнительных тороидальных элементов. Расчетная схема оптимизированной оболочки представлена на рис. 4.1.

 

 

 

Рис. 4.1. Схема оптимизированной оболочки

 

 

Оптимизацию данной оболочки на ЭВМ будем производить при помощи программы «Синтез и анализ напряженно деформированного состояния составных конструкций».

Алгоритм выполнения оптимизации заданной оболочки:

1. Запускаем программу с сервера. Файл для запуска: «Shell00.exe».

2. Выбираем меню «Файл», «Открыть» и загружаем нашу оболочку, рассчитанную в п.1.

3. Для сопряжения элементов выбираем: «Оптимизация». Перед нами открывается окно, в котором предлагается ввести номера сопрягаемых элементов, толщину оболочки и радиус тороидальной поверхности.

4. Для сопряжения цилиндра и сферы вводим последовательно следующие данные:

R_{сфера-цилиндр} = 100, 200, 300, 400 мм.; h=19 мм.

5. Производим расчет оптимизированной оболочки; данные расчета для опасной точки заносим в таблицу 4.1.

Тор сфера-цилиндр

Таблица 4.1.

Радиус тора, мм.	Толщина оболочки, мм.	№ точки оболочного элемента	, МПа	, МПа
			405.7	270.0
			309.0	191.7
			231.6	135.0
			176.3	93.7

 

6. Для сопряжения цилиндра и конуса вводим последовательно следующие данные:

R_{конус-цилиндр} = 100, 200, 300, 400 мм.; h=19 мм.

7. Производим расчет оптимизированной оболочки, данные расчета для опасной точки заносим в таблицу 4.2.

Тор конус-цилиндр

Таблица 4.2.

Радиус тора, мм	Толщина оболочки, мм	№ точки оболочного элемента	, МПа	, МПа
			341.4	223.2
			261.1	156.7
			195.8	107.6
			145.5	72.9

Исходя из полученных данных, для дальнейших расчетов будем использовать следующие, значения: R= мм, h=19 мм. Можно использовать и радиус равным R>400мм, но конструкция не будет удовлетворять нашим геометрическим требованиям. Произведем компьютерный расчет оптимизированной оболочной конструкции.

---

Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 19; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!