Оптимизация напряженного состояния упругих систем с помощью краевых нагрузок

10 Oct 2022, 16:40
20m
Зал БОН (ПФИЦ УрО РАН)

Зал БОН

ПФИЦ УрО РАН

г. Пермь, ул. Акад.Королёва, 3

Speaker

Владимир Владимирович Лалин (Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого)

Description

В настоящей работе рассматривается задача оптимального управления напряженно-деформированным состоянием упругих систем с помощью дополнительных краевых нагрузок. Частным случаем таких задач являются задачи минимизации уровня напряженно-деформированного состояния систем. Для этого при стандартном подходе в качестве целевой функции используется среднеквадратичная норма напряжений (или перемещений), которую нужно минимизировать за счет выбора управляющих воздействий – дополнительных краевых нагрузок. Такая целевая функция не связана напрямую с математической постановкой задачи, что приводит к достаточно сложным алгоритмам решения задачи оптимизации – необходимости использования методов математического программирования, которые не реализованы в существующих программных комплексах по расчету конструкций.

В настоящей работе предлагается использовать в качестве целевой функции энергетическую норму – энергию деформаций системы. Такая целевая функция связана с вариационной постановкой задачи расчета упругой системы. В результате сформулирован простой алгоритм решения задачи оптимизации, который не требует использования методов математического программирования и может быть реализован на любом программном комплексе по расчету конструкций. Доказано, что этот алгоритм позволяет определить оптимальную нагрузку, которая дает решение, минимальное в энергетической норме. Приводятся примеры решения задач.

Primary author

Владимир Владимирович Лалин (Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого)

Co-authors

А.А. Лебедева (Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого) Р.М. Шакирова (Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого)

Presentation materials