Генетические алгоритмы оптимизации металлических строительных конструкций (220,00 руб.)

Стр.1

Стр.2

Стр.185

Стр.186

И.Н. Серпик, А.В. Алексейцев, А.А. Лелетко ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ ОПТИМИЗАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ Брянск 2010

Стр.1

УДК 539.3 Рецензенты: зав. кафедрой «Прикладная механика» ГОУ ВПО «Брянский государственный технический университет», профессор, доктор технических наук Владимир Иванович Сакало; зав. кафедрой «Строительные конструкции» ГОУ ВПО «Брянская государственная инженерно-технологическая академия», профессор, кандидат технических наук Сергей Григорьевич Парфенов Серпик И.Н., Алексейцев А.В., Лелетко А.А. Генетические алгоритмы оптимизации металлических строительных конструкций: Монография / Под общ. ред. Серпика И.Н. – Брянск: Изд-во БГИТА, 2010. – 187 с. В монографии разработаны эффективные генетические алгоритмы оптимального синтеза металлических строительных систем, позволяющие выполнять поиск на дискретных множествах параметров и структур. Решаются задачи оптимизации деформируемых объектов как в линейно упругой постановке, так и при оценке несущей способности с помощью статической теоремы метода предельного равновесия. Наряду с учетом нагрузок и воздействий на строительные конструкции, представленных в СНиП, принимаются во внимание запроектные воздействия, выражающиеся в разрушении отдельных элементов несущих систем. Рассматриваются вопросы снижения трудоемкости выполнения расчетов на основе разработки новых конечных элементов и использовании имитационного моделирования. Работоспособность предлагаемых схем оптимизации применительно к достаточно сложным конструкциям иллюстрируется на примерах решения задач оптимизации каркасов промышленного и гражданского зданий, сетчатого купола и балочной клетки. Илл. 91, табл. 48, библиогр. 135 назв. ISBN 978-5-98571-091-3 © ГОУ ВПО «Брянская государственная инженерно-технологическая академия», 2010 © И.Н. Серпик, А.В. Алексейцев, А.А. Лелетко, 2010

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................... 3 ГЛАВА 1 КОНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ............................................... 7 1.1 Описание изгибных деформаций пластин................................ 8 1.2 Моделирование работы оболочек ...........................................................14 1.3 Примеры решения задач................................................................20 1.3.1 Пластины ................................................................................................ 1.3.2 Оболочки ....................................................................................29............ 20 ГЛАВА 2 СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ ................................................................................... 36 2.1 Основные положения эволюционного моделирования .........................36 2.2 Постановка задачи оптимизации. Формирование генетической итерационной процедуры............................................................... 46 2.3 Исследование эффективности алгоритма оптимизации ........................54 2.4 Анализ сходимости итерационного процесса ................................67 ГЛАВА 3 ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИТЕРАЦИОННОЙ ПРОЦЕДУРЕ ......... 76 3.1 Построение имитационных моделей ......................................................76 3.2 Анализ точности результатов имитационного моделирования ................................................................................................ 79 3.3 Влияние управляющего параметра имитационной модели на трудоемкость вычислительных схем при оптимизации конструкций ............................................................................................. 86 ГЛАВА 4 МЕТОДИКА ЭВОЛЮЦИОННОГО СИНТЕЗА СТАТИЧЕСКИ НАГРУЖЕННЫХ БАЛОК И РАМ ПРИ ОЦЕНКЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ МЕТОДОМ ПРЕДЕЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ....................................................................................... 89 4.1 Формулировка экстремальных задач......................................................89 4.1.1 Нахождение предельной нагрузки .......................................................... 89 4.1.2 Регулирование расположения постоянных сил................................92 4.1.3 Оптимальный синтез конструкций ......................................................... 4.2 Примеры выполнения расчетов...............................................................93 93 185

Стр.185

4.2.1 Задачи с известными решениями ..............................................94.............. 4.2.2 Примеры решения задач для двухконтурных рам..................100.............. 4.2.3 Экстремальные задачи для трехпролетной рамы...................104............. ГЛАВА 5 ОПТИМИЗАЦИЯ БАЛОК И РАМ С УЧЕТОМ ЗАПРОЕКТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ..................................................... 108 5.1 Основные положения современных требований к учету запроектных воздействий на здания и сооружения ............................... 108 5.2 Развитие приближенных подходов к оценке воздействий на несущие конструкции при внезапных изменениях их структуры в линейной постановке......................................................... 113 5.3 Исследование динамики стержневых конструкций при внезапных структурных перестройках с учетом физически нелинейной работы материала................................................................ 123 5.3.1 Учет физически нелинейного поведения материала в динамических и квазистатических расчетах…………….. 123 5.3.2 Динамический анализ стержневых систем в приращениях при учете физической нелинейности ................................ 130 5.4 Алгоритм оптимального синтеза балочных и рамных конструкций с учетом возможности внезапных структурных перестроек ........................................................................................ 5.4.1 Методика решения задачи................................................................ 5.4.2 Оптимизация четырехпролетной балки................................137 134 134 ГЛАВА 6 ПРИМЕРЫ ОПТИМИЗАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ ................................................................................... 139 6.1 Структурно-параметрический синтез металлических несущих систем в соответствии с требованиями норм ................................ 6.1.1 Каркас промышленного здания............................................................... 6.1.2 Сетчатый купол ........................................................................................ 6.1.3 Балочная клетка........................................................................................ 139 139 144 148 6.2 Оптимизация металлического каркаса гражданского здания с учетом запроектных воздействий......................................................... 151 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.........................................................167 ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ......................................................................180 186

Стр.186