Решение задачи параметрической оптимизации сетчатой цилиндрической конструкции
Авторы: Штейнбрехер О.А., Бурнышева Т.В.
Опубликовано в выпуске: #10(70)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-10-1688
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Приведена задача оптимального проектирования сетчатой цилиндрической конструкции. Такие конструкции широко применяются в аэрокосмической отрасли. Оптимальное проектирование этих конструкций позволяет повысить эффективность их использования, минимизировав массу, при соблюдении условий на прочность и устойчивость. Приведена постановка задачи оптимального проектирования сетчатых конструкций в общем виде. Рассмотрено применение различных алгоритмов оптимального проектирования с использованием известных аналитических зависимостей. Алгоритм оптимизации основан на методе симплексного поиска, в котором для описания невыпуклых гладких участков границ используется частичный R-предикат допустимой области. Представлены результаты решения задачи оптимизации для конкретной конструкции различными методами и результаты расчета напряженно-деформированного состояния соответствующих моделей. Расхождения результатов обусловлены различным набором ограничений, применяемых в рассматриваемых методах.
Литература
[1] Васильев В.В., Барынин Б.А., Разин А.Ф., Халиманович В.И. Анизогридные композитные сетчатые конструкции - разработка и приложения к космической технике. Композиты и наноструктуры, 2009, № 3, с. 38-50.
[2] Азаров А.В. Оптимальное проектирование композитных сетчатых стержневых элементов космических аппаратов. Вопросы оборонной техники. Сер. 15. Композитные неметаллические материалы в машиностроении, 2007, № 2 (147), с. 3-7.
[3] Каледин В.О., Штейнбрехер О.А. Алгоритм оптимизации многоэлементных конструкций с ограничениями по прочности и габаритам. Научно-технический вестник Поволжья, 2016, № 3, с. 113-115.
[4] Рвачев В.Л. Теория R-функций и некоторые ее приложения. Киев, Наукова думка, 1982, 552 с.
[5] Штейнбрехер О.А. О решении задачи оптимизации сетчатых конструкций. Моделирование и наукоемкие информационные технологии в технических и социально-экономических системах: труды IV Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Новокузнецк, 12-15 апреля 2016 г., СибГИУ. Новокузнецк, Изд-во Сибирского государственного индустриального университета, 2016, с. 149-154.
[6] Исеева О.А., Кравченко Ю.С., Савицкий В.В., Крушеко Г.Г., Пацкова Е.Г. Выбор оптимальной конфигурации при проектировании анизогридных конструкций. Решетневские чтения: мат. XX Юбилейной междунар. науч.-практ. конф., посвящ. памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М.Ф. Решетнева. Красноярск, 09-12 ноября 2016 г., Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т., Красноярск, 2016, ч. 1, с. 30-32.
[7] Каледин В.О., Крюкова Я.С., Нагайцева Н.В., Равковская Е.В. Программная система для алгоритмизации численного решения задач механики сплошной среды. Известия Алтайского государственного университета, 2014, № 1-1 (81), с. 161-164.
[8] Каледин В.О., Ульянов А.Д. "Композит-НК" - гибкая технология программирования технических расчетов. Перспективы инновационного развития угольных регионов России: сб. тр. VМеждунар. науч.-практ. конф. Прокопьевск, 30-31 марта 2016 г. Прокопьевск, изд-во филиала Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева", г. Прокопьевск, 2016, с. 350-352.
[9] Бурнышева Т.В., Каледин В.О. Сравнение дискретного и континуального подхода к расчету напряженного состояния сетчатых оболочечных конструкций при статическом нагружении. Научно-технический вестник Поволжья, 2011, № 4, с. 113-116.
[10] Каледин В.О., Разин А.Ф., Бурнышева Т.В., Штейнбрехер О.А. Интерпретация данных натурных испытаний оболочечной композитной конструкции при статическом осевом сжатии. Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2015, т. 81, № 3, с. 53-58.
[11] Бурнышева Т.В. Применение методологии вычислительного эксперимента в задачах проектирования и диагностики анизогридных конструкций космических летательных аппаратов. Научно-технический вестник Поволжья, 2014, № 6, с. 98-102.