ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Проведен анализ решений задач расчета характеристик напряженно-деформированного состояния и оптимизации физико-геометрических параметров пластинчато-стержневой конструкции складчатого арочного покрытия полигональных очертаний. Ввиду сложности геометрии очертаний покрытия, сочетания разнородных конструктивных элементов (панелей, ребер окаймления) рассмотрен ряд конечно-элементных моделей фрагмента покрытия:1) плоская арка ломаного очертания из стержневых элементов с переменными физико-геометрическими характеристиками; 2)пространственная рама ломаных очертаний из стержневых элементов с произвольной ориентацией поперечных сечений; 3) комбинированная система из плоских мембран с реберным подкреплением по контуру.

В ходе расчетов фрагмента покрытия установлены особенности напряженно-деформированного состояния его элементов, определены диапазоны приемлемых изменений физико-геометрических характеристик, используемые для описания области допустимых решений. Выявлены прототипы рациональной конструкции покрытия. Задача оптимизации включала следующие этапы: 1) формализация функций цели и ограничений с использованием символьных представлений; 2) символьный анализ чувствительности; 3) свертка решений и представление их в системах компьютерной графики. Рассмотрены две разновидности задач: а) поиск оптимального распределения упругих параметров по объему стержневых и в плоскости мембранных элементов; б) оптимизация геометрии очертаний и форм поперечных сечений элементов конструкции. Проведенные исследования создают возможность регулирования усилий в элементах панелей и опорных закреплениях, а также направленного формирования структуры и геометрии элементов покрытия.