Разработка эффективного метода вероятностной оптимизации шарнирно-стержневых систем

Abstract

Объектом исследования являются плоские шарнирно-стержневые системы (фермы). Цель работы – создание эффективного метода вероятностной оптимизации шарнирно-стержневых систем. В процессе исследований сформулирована математическая модель задачи вероятностной оптимизации шарнирно-стержневых систем, учитывающая ограничения прочности, жесткости и конструктивные требования, проведен анализ кривой распределения случайной величины для осуществления поиска допустимой точки при заданном уровне надежности, осуществлено приведение исходной задачи к эквивалентной детерминированной задаче оптимизации с проведением оценки надежности. В результате исследований разработан метод и алгоритм вероятностной оптимизации шарнирно-стержневых систем, отличающиеся поиском наиболее вероятной точки для оценки надежности, использованием аналитических производных функционала напряжений и компонентов вектора перемещений. Теоретические разработки доведены до практической реализации с использованием разработанных авторских программ. Степень внедрения – разработанный метод, алгоритмы и программа статического расчета и оптимизации шарнирно-стержневых систем использованы при проектировании металлических стропильных ферм производственного корпуса объекта «СП «Алютех Инкорпорейтед» ООО производственная база по производству алюминиевого профиля по ул. Селицкого в п/у Шабаны». Эффективность метода подтверждена снижением общего количества вычислительных операций в сравнении с существующими подходами.