Дослідження особливостей розв’язання задачі на умовний екстремум при використанні методу Лаґранжа. Розробка методики розв’язання задач умовної оптимізації на основі пошуку цільових параметрів при мінімальних їх відхиляннях від базових параметрів.
Східноукраїнський державний університет УДК 624.041.6 Багатопараметричний синтез машинобудівних конструкцій 05.02.02 - Машинознавство АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Носко Павло Леонідович Луганськ 2000 Дисертацією є рукопис Робота виконана на кафедрі Машинознавство Східноукраїнського державного університету Міністерства освіти України Захист відбудеться лютого р. о 12 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д29.051.03 при Східноукраїнському державному університеті за адресою: 91034, м. Луганськ, кв. Молодіжний, 20а. Учений секретар спеціалізованої вченої ради Осенін Ю.І. лаґранж екстремум оптимізація АНОТАЦІЇ Носко П.Л. Багатопараметричний синтез машинобудівних конструкцій. Подано висновок основних рівнянь скінченно-елементного синтезу в пружно-лінійній постановці, а також методики пошуку раціональних параметрів стрижневих, пластинчастих, комбінованих та осесиметричних конструкцій у детермінованій і стохастичній постановках за умови забезпечення необхідної їх міцності, жорсткості, стійкості, власних частот і форм коливань, мінімальної маси. На прикладах розрахункових та експериментальних досліджень реальних об’єктів розглянуто питання модифікації деталей і вузлів машин і механізмів з урахуванням особливостей їх структури, характеру навантажування та деформування. Ключові слова: машинобудівна конструкція, машина та механізм, оптимізація, параметричний синтез, функціонал Лаґранжа, скінченний елемент, матричні та векторні перетворення, математична модель, динамічне програмування. В основу метода положено понятие нахождения переменных величин таким образом, чтобы целевые параметры конструкции, параметры нагружения и закрепления изменялась как можно меньше относительно базовых параметров за время, пока условия ограничений не будут выполнены в достаточной мере. Выполнен математический анализ решения задач условной оптимизации и предложена методика определения видов функционала Лагранжа. На основе проведенных расчетных и экспериментальных исследований решены вопросы параметрического конечно-элементного синтеза конструкций: снижения массы шатуна на 13%; увеличения производительности турбины на 10%; обеспечения варьирования собственных частот виброизолятора в диапазоне 4.5 - 8.3 Гц; снижения массы металлической конструкции портала для тали на 7%; снижения уровня напряжений на 40% и увеличения изгибной жесткости элементов картерных деталей и валов трансмиссии в 1.5 раза. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Створення машин і механізмів із заданими технічними характеристиками невіддільне від виконання статичних і динамічних розрахунків на усіх стадіях розробки конструкцій і вимагає удосконалення методів їх оптимального проектування. Серед проблем оптимального проектування істотне місце займає пошук раціональних конструктивних параметрів машин і механізмів, параметрів їх навантажування та закріплення, що розраховуються у відповідності з обраним критерієм оптимізації - необхідною міцністю, жорсткістю, стійкістю, навантаженістю конструкції, зниженням її маси та ін. Серед числових методів розв’язання задач статики та динаміки пружних систем найбільшого розповсюдження одержав метод скінченних елементів (МСЕ). Робота виконувалась у відповідності з цільовою комплексною програмою ДКНТ “Надійність” (розділ 11.18), координаційним планом з проблеми “Теорія машин і систем машин” (розділ 1.11.1.1), у відповідності з планом госпдоговірних робіт з ПВ МТЗ (№ ГР 01820092336), з ДХК “Луганськтепловоз” (№ ДР 0196Г21048), із ЗАТ Луганський завод колінчастих валів (№ ДР 01870036959) і АТВТ НДІполіграфмаш” (№ 2-97/2), які пов’язані з розробкою наукових основ і теорії створення перспективних машинобудівних конструкцій з поліпшеними технічними та енергетичними характеристиками. Аналіз розв’язання задачі мінімізації при різних видах цільової функції та обмеженнях, вибір видів функціонала Лаґранжа; дослідження та розробка методики розв’язання задач умовної оптимізації на основі пошуку цільових параметрів при мінімальних їх відхиляннях від базових параметрів; розробка математичних моделей для різних типів скінченних елементів (СЕ), а також методики виконання матричних і векторних перетворювань, які забезпечують процедури аналізу й оптимізації і дозволяють проводити синтез машинобудівних конструкцій у пружній постановці при статичних і вібраційних навантажуваннях; розробка адаптивних алгоритмів розв’язання задач синтезу оптимальних параметрів у детермінованій і стохастичній постановках, оцінка ефективності їх застосування; дослідження особливостей моделювання плоских і просторових конструкцій та розробка інженерних методик параметричного скінченно-елементного синтезу (ПСЕС), що дозволяють здійснювати пошук раціональних конструктивних параметрів, параметрів навантаження та закріплення деталей і вузлів машин та механізмів за умови забезпечення їх необхідної міцності, жорсткості, стійкості, власних частот і форм коливань, а також мінімальної маси; проведення експериментальних досліджень для оцінки достов
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
