- •Глава 1. Введение ...2
- •Глава 1. Введение
- •1.1. Общая проблема
- •1.2. Структура работы
- •1.3. Цель работы
- •1.4. Состояние вопроса
- •2.2. Пластина под действием осесимметричной деформации
- •2.2.1. Определение деформаций и напряжений
- •1.5. Задача об изгибе пластинки переменной толщины
- •Глава 2. Вывод основных уравнений изгиба круглых симметрично нагруженных пластин
- •2.1. Принятые допущения
- •2.2.2. Определение усилий и моментов
- •2.2.3. Связь деформаций и напряжений с заданными усилиями и моментами
- •2.2.4. Условия равновесия элемента пластинки
- •2.3. Уравнение осесимметричного изгиба пластинки переменной толщины
- •2.3.1. В общем случае
- •2.3.2. При постоянных по толщине параметрах упругости
- •2.4. Вывод формул для ограничений
- •2.5. Граничные условия
- •Глава 3. Алгоритм оптимизации диска методом чувствительности
- •3.1. Вывод вариационного уравнения
- •3.2. Расчет градиентов целевой функции и ограничений
- •3.3. Алгоритм метода проекции градиента
- •3.4. Мкэ применительно к задаче об изгибе круглой пластинки
- •3.5. Мкр применительно к задаче об изгибе круглой пластинки
- •Глава 4. Результаты оптимизации
- •4.1. Описание программы
- •4.2. Примеры расчетов оптимальных дисков
- •Глава 5. Организационно-экономическая часть
- •5.1. Организация и планирование проведения нир2
- •Расчёт трудоёмкости и составление календарного графика
- •5.2. Расчет себестоимости нир4
- •5.3. Итоговые данные
- •Глава 6. Экологическая и промышленная безопасность
- •6.1. Проектирование оптимальных условий труда инженера-программиста
- •6.1.1. Анализ условий труда на рабочем месте
- •6.1.2. Требования к рабочим местам оборудованными пк
- •6.1.3. Требования к пэвм.
- •6.1.4. Требования к помещениям для работы с пэвм
- •6.2. Требования к производственной среде
- •6.2.1. Требования к микроклимату на рабочих местах, оборудованных пэвм
- •6.2.2. Требования к уровням шума и вибрации на рабочих местах, оборудованных пэвм
- •6.2.3. Требования к освещению на рабочих местах, оборудованных пэвм Утомляемость органов зрения зависит от ряда причин:
- •6.2.4. Требования к уровням электромагнитных полей на рабочих местах, оборудованных пэвм
- •6.2.5. Требования к организации режимов труда и отдыха
- •6.2.6. Требования к организации медицинского обслуживания пользователей вдт и пэвм
- •6.3. Определение освещенности
- •6.3.1. Описание помещения, в котором располагается рабочее место
- •Расчет систем искусственного освещения
- •6.4. Ртутьсодержащие отходы потребления и их утилизация
- •6.5. Характеристики ламп
1.2. Структура работы
В первой главе рассматриваются общие вопросы, касающиеся истории исследования данной темы, основные проблемы и технические задачи. Описывается цель проведения исследования. Приводится общая постановка задачи, накладываются конструктивные ограничения.
Во второй главе указываются принятые допущения, выводятся основные уравнения для изгиба круглой симметрично нагруженной пластины переменной толщины, уравнения для прочностных ограничений. Записываются граничные условия.
В третьей главе разрабатывается алгоритм оптимизации диска методом чувствительности. Рассчитываются градиенты целевой функции и ограничений. Описывается МКЭ применительно к поставленной задаче.
В четвертой главе описывается разработанная программа, приводятся результаты оптимизации, примеры расчетов оптимальных дисков при различных граничных условиях.
В пятой главе представлена организационно-экономическая информация о проведенной работе.
В шестой главе приведены оптимальные условия труда инженера-программиста, рассчитана освещенность рабочего места, представлена утилизация ртутьсодержащих отходов.
1.3. Цель работы
Целью данной работы является разработка и применение эффективного алгоритма анализа чувствительности для оптимизации формы круглых осесимметричных пластин.
В настоящей работе приводится единый алгоритм метода проекции градиента, позволяющий однотипно решать задачи оптимизации формы круглых осесимметричных пластин
Данная работа может быть применима при создании программных комплексов для эффективной оптимизации конструкций.
1.4. Состояние вопроса
Проблема оптимизации формы круглых осесимметричных пластин решается различными способами. Наиболее совершенный алгоритм оптимизации формы – метод проекции градиента, потому что в этом методе, независимо от количества параметров проектирования, на каждой итерации проводятся всего два расчета напряженно-деформированного состояния, следовательно, можно не накладывать никаких ограничений на количество управляющих параметров. В методе проекции градиента не используется численное дифференцирование, что существенно уменьшает погрешность относительно других алгоритмов. Так же существенным плюсом является то, что в этом методе величина шага определяется пользователем произвольно и может варьироваться. Это обеспечивает более надежную сходимость алгоритма.
Метод проекции градиента в общем случае изложен в [6]. При отсутствии конструктивных и технологических ограничений и градиента температур есть возможность спроектировать равнопрочную круглую пластину [2]. В [3] изложен алгоритм оптимизации формы осесимметричной пластины постоянного объема с изгибающими моментами и распределенными поперечными нагрузками при условии того, чтобы первая собственная частота поперечных колебаний пластины принимала оптимальное значение при определенных вариантах граничных условий. Так же в [3] приводятся формы оптимальных дисков при определенных начальных условиях. Проблема оптимального проектирования диска с центростремительной нагрузкой и конструктивными и технологическими ограничениями методом проекции градиента подробно решена в [4].