Оптимизация стержневых систем

[Gravyx 0]

Следуя Вашей манере, отвечать вопросом на вопрос:

А Вы, наверное, один из непризнанных гениев, полчища которых носятся по виртуальному пространству и пытаются впарить свои гениальные изобретения, программы и революционные технологии? При этом хая почем свет, все с чем им не довелось столкнуться...

Нда... К вопросу оптимизации стержневых систем этот разговор имеет все меньшее отношение.

Хотя, ради справедливости, я признаю, что сам спровоцировал товарища Федора, своей шуткой насчет его сайта... С гениями шутки вообще плохи...:))

[Fedor 1 597]

Ну вот, пошли прямые оскорбления, а вообще жизнь научила не оставлять недобитых противников

за спиной. Закончим.

[Fedor 1 597]

Добавлю по терминологии. В лучшем, по моему мнению, учебнике по сопротивлению материалов Биргера и Мавлютова нет понятия балки, везде говорится о стержнях. Излишнее дробление понятий, видимо тоже считают излишним.

[Gravyx 0]

Оскорбить я Вас не хотел, тем более прямо. Так только, немного зацепить.

Сожалею если Вы всерьез обиделись.

"Излишнее дробление понятий, видимо тоже считают излишним"

Изгибаемый стержень - балка, сжимаемый стержень - стойка, понятия эти появились Бог знает когда, Вы по своему личному усмотрению решили их отменить?

[Fedor 1 597]

Нет, конечно какие обиды, смешно. Избыточные термины естественно отпадают сами собой. Какой смысл вспоминать архаику?

Раньше был какой-то смысл, указавающий на упрощение при вычислениях за счет сокращения степеней свободы, сейчас когда десятки тысяч степеней свободы перемалываются чаю не успеваешь налить, надо думать о экономии важнейшего ресурса - мозгов.

Чем меньше укрупненных понятий тем лучше. Так, например, смысла нет в плоских задачах, экономии практически никакой, лишние заморочки, мир-то трехмерный, достаточно оглянуться, чтобы убедится в этом. Естественно и книги по сопромату надо переписать, меньше технологий решения и больше понятий, людям проще будет.

[Gravyx 0]

Да дело не в расчетных схемах, а в элементарной грамотности. Можно, конечно, и грамматику с орфографией отменить вообще, зачем бы она сдалась?

Федор, я почему-то решил, что Вы имеете отношение к строительству... Если Вы на стройке назовете колонну балкой, то здание от этого не рухнет, но Вас просто не поймут.

Также и в машиностроении есть свои термины, вот к примеру открываю справочник Анурьева т.2: оси и валы... Тоже архаизмы?

Теперь по поводу историко-временного фактора... Я уже ранее спрашивал, повторю:

Историю возведения сооружения нельзя рассматривать как историко временной фактор? Почему?

А как автор собирается это учесть - возьмите да прочитайте. Не буду же я здесь перепечатывать книгу.

[Fedor 1 597]

В машиностроении я немало потрудился. Просто стараюсь придерживаться принципа "мы там где ребята толковые...", а они как известно, там где деньги.

С языком проблем нет, он везде один - деловой.

В строительстве у многих не строительное образование, опыт стройотрядов и шабах у многих есть.

Раз здесь есть сопроматчик, то вот вопрос: в ПУК т1 на стр. 180 есть формула, связывающая надежность с коэф. запаса. Изобразил ее в Math и очень неплохо получилось, пожелания СНИП легко встраиваются и коэф. разумные получаются. Не знает ли кто где есть вывод этой формулы?

[vl 327]

А я вот решил по теме высказаться.

Приходилось решать подобную задачу (структурная и параметрическая оптимизация - поиск оптимального расположения (и наличия) балок в пространстве и их параметров, таких как сечение, например).

Критерии оптимизации - по массе и максимальным напряжениям.

В качестве МКЭ решателя был Настран.

В качестве алгоритма оптимизации - генетический алгоритм. Балки подключались к определенным узлам КЭ-модели. Таких узлов было 3500. Может прикинуть число возможных комбинаций. Плюс для каждой балки выбиралось сечение (5 вариантов). Программу писал сам.

В ходе оптимизации выполнялось ~500 расчетов. (впрочем, это настраивается параметрами)

Результатом неудовлетверен. Не оптимизацией, а качеством расчета. Все-таки, лучше не балки, а КЭ-аналоги балки, использовать.

[Gravyx 0]

VL,

Вы не могли бы ответить на несколько вопросов:

Что значит: "Все-таки, лучше не балки, а КЭ-аналоги балки, использовать." В каком смысле КЭ аналоги?

Неудовлетворены качеством расчета, в смысле долго считает или неверно?

Какую литературу по генетическим алгоритмам Вы использовали? Может в сети что-нибудь есть кроме отдельных статей?

[vl 327]

В каком смысле КЭ аналоги?

Изначально я пробовал балки по моему на CBAR (это было осенью, я не помню точно). Сейчас делаю автомеш геометрии балки (правда опять же качество меша не ахти) и подключаю к КЭ сетке основной модели.

Неудовлетворены качеством расчета, в смысле долго считает или неверно?

Скорее неверно. Балка подключалась концном напрямую к узлу, на балки прилагалось ускорение. В результате вся нагрузка от балки шла только на этот один узел (на два узла по концам балки) и в этом месте было очень плохо с напряжениями. Причем размер КЭ в основной модели ~10 мм, а размер сечения балки до 30 мм. И вот 30мм-я балка подключается к одному узлу между 10 мм-ми элементами. Надо распределять напряжения по нескольким узлам, к которым должна подключаться балка. В принципе можно использовать жесткие связи на несколько узлов, но хуже чем КЭ балка

Какую литературу по генетическим алгоритмам Вы использовали? Может в сети что-нибудь есть кроме отдельных статей?

Есть и немерянно. Использовал научные статьи, поскольку все это в рамках диссера.

На английском. На русском есть только пара сайтов (Исаева из Н.Новгорода и не помню :-)). Но там в кратце введение в ГА. Есть еще интересная книга на русском об адаптивном управлении с помощью ГА и НС. И все, остальное на английском.

Искал просто, через google по ключам genetic algorithm, structural optimization,....

Кому интересно взгляните на библиотечку на С++ : GALib. я ее использовал в качестве базовой, очень удобна ОО биб-ка.

[Fedor 1 597]

Спасибо за информацию. Интересно.

Только трудно представить чтобы в конструкции было больше нескольких типоразмеров балок,

просто нет гарантий, что строители на площадке не перепутают, да и по деньгам нереально получится. В Ansys обычными методами оптимизации удается для 2-10 параметров подобрать разумные величины.

[vl 327]

Основной задачей была структурная оптимизация - сколько и куда поставить балки. Ансис это решает?

[Fedor 1 597]

Там есть топологическая оптимизация, то есть показывает какие области можно выскрести.

Примерно видно где и как надо сосредоточить жесткости.

[avargano 0]

Если возможно, то каковы особенности решения подобных задач.

И особенно важно знать, каковы затраты времени и размеры поглощаемых

машинных ресурсов. Каким средством подступиться к подобной проблеме.

<{POST_SNAPBACK}>

Вообще пример решения подобной задачи можно посмотреть <noindex>здесь</noindex>, см. оптимизацию рамы мотоцикла.

Алгоритм следующий - делаем 2-х или 3-хмерную модель оптимируемого пространства, задаем помимо целей оптимизации (например уменьшение податливости) в качестве доп. ограничений макс. и мин. размеры получаемых внутренних структур, примерно соответсвующие запланированным к использованию стандартным профилям.

Далее, когда общая структура уже ясна, можно позаниматся тонкими настройками, т.е. оптимизацией размеров самих профилей и т.п.

Пример такого подхода показан также<noindex>здесь</noindex>. Разобран сам алгоритм получения грубого решения оптимизацией топологии и дальнейшей оптимизации размеров (см .pdf-статью).

[Gravyx 0]

А никто случайно не знает, можно ли в Ансис в качестве ограничения (state variable) задать коэффициент запаса устойчивости? Т.е. например, минимизировать вес конструкции при заданном к-те запаса устойчивости?

Если в стержнях, то можно отдельно аналитически его вычислять на основе напряжений, а если в оболочках?

[Fedor 1 597]

Можно догрузить небольшими случайными нормальными к поверхности силами, или задать возмущения координат узлов, обеспечивающие проверку на устойчивость.

Для стержней, например, вроде порядка 1/600 длины стержня принято. Насколько помню из этого и получены формулы. В "Справочнике проектировщика" вроде были цифры.

Интересно попробовать и Друкера-Прагера с отрицательным углом, как материал хорошо сопротивляющийся растяжению и плохо сжатию.