Введение
1. Аналитический обзор литературных данных по оптимальному проектированию пространственных металлических стержневых конструкций 10
1.1. Общая характеристика пространственных металлических стержневых конструкций (ГТМСК) 10
1.2. Классификация ПМСК 11
1.2.1. Классификация по геометрическим признакам 11
1.2.2. Классификация по виду узлов сопряжения ПМСК 13
1.2.2.1. Классификация по виду сборочных элементов 14
1.2.2.2. Классификация по типу монтажных соединений 14
1.2.2.3. Основные узловые сопряжения ПМСК 16
1.3. Опыт применения ПМСК 21
1.4. Основные достоинства и недостатки структурных конструкций .. 24
1.5. Проблемы оптимального проектирования ПМСК 27
1.5.1. Параметрическая оптимизация ПМСК 28
1.5.2. Структурная оптимизация ПМСК 31
1.6. Выводы к главе 1 36
2. Основные положения оптимального проектирования ПМСК, состоящих из укрупненных блоков 38
2.1. Теоретические аспекты оптимального проектирования 38
2.2. Теория расчетов ПМСК 40
2.3. Постановка задачи структурной оптимизации ГТМСК, состоящих из укрупненных блоков - пирамид 41
2.3.1. Определение ограничений и области допустимых решений. 43
2.3.2. Выбор критерия оптимальности конструкции 46
2.3.3. Разработка методики определения критерия качества для ПМСК 48
2.3.4. Математическая формулировка функции цели 52
2.4. Использование приема декомпозиции при структурной оптимизации ПМСК 54
2.4.1. Первый этап оптимизации конструкции 55
2.4.2. Второй этап оптимизации конструкции 58
2.4.2.1. Критерии останова алгоритма унификации 65
2.4.3. Третий этап оптимизации конструкции 66
2.4.3.1. Постановка задачи поиска оптимальной топологии ПМСК, состоящих из укрупненных объемных модулей (пирамид) 61
2.5. Выводы к главе 2 71
3. Разработка автоматизированного комплекса оптимального проектирования ПМСК с использованием алгоритмов структурной оптимизации 72
3.1.Актуальность разработки автоматизированных подсистем проектирования 72
3.2. Автоматизированная подсистема — поиск оптимального распределения материала 72
3.2.1. Алгоритм работы подсистемы 73
3.2.2. Интерфейс алгоритма первого этапа оптимизации 79
3.3. Автоматизированная подсистема - оптимальная двухуровневая унификация ПМСК 81
3.3.1. Алгоритм работы подсистемы двухуровневой унификации 81
3.2.1. Интерфейс подсистемы двухуровневой унификации... 85
3.4. Автоматизированная подсистема структурного преобразования конструкции 86
3.4.1. Алгоритм работы подсистемы структурного преобразования 87
3.4.2. Интерфейс алгоритма структурного преобразования ПМСК 93
3.5. Вычислительный комплекс структурной оптимизации ПМСК 95
3.5.1. Возможности комплекса структурной оптимизации ПМСК 96
3.6. Выводы к главе 3 99
4. Экспериментальная часть 100
4.1. Математическое моделирование как процесс исследования конструкций 100
4.2.Преобразование ПМСК, состоящей из укрупненных объемных модулей - пирамид с треугольным основанием 101
4.2.1. Выводы по результатам проведенной оптимизации ПМСК, состоящей из укрупненных объемных модулей - треугольных пирамид 113
4.3. Преобразование ПМСК, состоящей из укрупненных объемных модулей - пирамид с квадратным основанием 116
4.3.1. Выводы по результатам проведенной оптимизации ПМСК, состоящей из укрупненных объемных модулей - пирамид с квадратным основанием 128
4.4. Преобразование ПМСК, состоящей из укрупненных объемных модулей - пирамид с квадратным основанием (менее разреженная система) 131
4.4.1. Выводы по результатам проведенной оптимизации ПМСК, состоящей из укрупненных объемных модулей - пирамид с квадратным основанием (менее разреженная система) 140
4.5.Выводы к главе 4 144
Рекомендации по структурной оптимизации ПМСК, состоящих из укрупненных объемных элементов 145
Выводы 147
Заключение 149
Библиографический список 150
Приложение 1 157
Прииложение 2 167
