Параметрическая оптимизация анизогридных оболочек нерегулярной структуры
Авторы: Бурнышева Т.В., Штейнбрехер О.А.
Опубликовано в выпуске: #8(92)/2019
DOI: 10.18698/2308-6033-2019-8-1910
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Рассмотрен подход к решению задачи параметрической оптимизации сетчатых анизогридных оболочек с нерегулярной структурой. Сетчатые конструкции широко применяются в строительстве и машиностроении. В данной работе рассматривается оптимальное проектирование таких конструкций, применяемых в аэрокосмической отрасли, которое позволяет повысить эффективность их использования, минимизировав массу, при соблюдении условий на прочность и устойчивость. Приведена постановка задачи оптимального проектирования сетчатых конструкций в общем виде. Алгоритм оптимизации основан на методе симплексного поиска. Для описания невыпуклых гладких участков границ использован частичный R-предикат допустимой области. Приведены результаты решения задачи оптимизации для конкретной конструкции с нарушением регулярности реберной структуры. Полученные результаты показывают, что рассматриваемый алгоритм может применяться для оптимального проектирования как регулярных, так и нерегулярных сетчатых структур.
Литература
[1] Васильев В.В., Барынин Б.А., Разин А.Ф., Петроковский С.А., Халиманович В.И. Анизогридные композитные сетчатые конструкции — разработка и приложения к космической технике. Композиты и наноструктуры, 2009, № 3, с. 38–50.
[2] Васильев В.В., Лопатин А.В. Теория сетчатых и подкрепленных композитных оболочек. Механика конструкций из композиционных материалов. Новосибирск, 1984, с. 31–36.
[3] Чаускин А.Ю., Старов А.В., Карасев Г.М. Расчет и конструирование башенных сооружений комбинированного типа. Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура, 2013, № 32 (51), с. 49–54.
[4] Васильев В.В., Разин А.Ф. Композитные сетчатые балочные элементы для авиационных конструкций. Вопросы оборонной техники. Сер. 15. Композиционные неметаллические материалы в машиностроении, 2006, вып. 1 (142)–2 (143), с. 3–6.
[5] Соломонов Ю.С., Васильев В.В., Георгиевский В.П. Композитные материалы в ракетной и аэрокосмической технике. Труды Моск. ин-та теплотехники, 2006, т. 8., ч. 1, с. 7–25.
[6] Васильев В.В., Грудзин А.Л., Петроковский С.А., Разин А.Ф. Сетчатый композитный отсек для стыковки ракеты-носителя с космическим аппаратом. Общероссийский научно-технический журнал «Полет», 1999, № 9, с. 44–47.
[7] Казначеева О.К., Каледин В.О. Идентификация параметров упругости и жесткости конструкций из армированных материалов. Новочеркасск, ЛИК, 2012, 135 с.
[8] 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.
[9] 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.
[10] 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.
[11] Штейнбрехер О.А., Бурнышева Т.В. Решение задачи параметрической оптимизации сетчатой цилиндрической конструкции. Инженерный журнал: наука и инновации, 2017, вып. 10, c. 2. DOI: org/10.18698/2308-6033-2017-10-1688