Разработка и реализация методики расчета параметров сечений элементов несущей системы автобуса

• Автор: Соловьев, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 289 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР И АНАЛИЗ РАБОТ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КУЗОВОВ АВТОБУСОВ И МЕТОДАМ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ
1.1.1. Методы расчета кузовов автобусов
1.1.2. Анализ эксплуатационной нагруженности кузовов автобусов
1.1.3. Исследования долговечности кузовов автобусов
1.1.4. Проектирование и расчет несущих систем автомобилей с использованием методов оптимизации
1.2. Основные направления Теории и методов оптимального проектирования конструкций
1.2.1. Классификация задач параметрической оптимизации
1.2.2. Методы безусловной оптимизации
1.2.3. Методы условной минимизации функций при наличии ограничений
1.3. Задачи исследования
2. МЕТОДИКА ПОСТАНОВКИ И РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ НЕСУЩЕЙ СИСТЕМЫ АВТОБУСА
2.1. Основы метода конечных элементов
2.1.1. Основные зависимости метода конечных элементов
2.1.2. Формирование уравнений статики и геометрических уравнений
2.1.3. Формирование физических уравнений
2.2. Анализ напряженно-деформированного состояния несущей системы автобуса
2.2.1. Оценка характера распределения напряжений в несущей системе автобуса методом точечных диаграмм
2.2.2. Оценка среднего уровня напряжений в конструкции кузова автобуса методом сечений
2.2.3. Формирование обобщенного поля эквивалентных напряжений в несущей системе автобуса
2.2.4. Определение обобщенных количественных показателей напряженно-деформированного состояния кузова автобуса
2.3. Построение уравнений регрессии для целевой функции и параметров напряженно-деформированного состояния несущей системы автобуса
2.3.1. Вычисление коэффициентов регрессии
2.3.2. Оценка адекватности модели
2.3.3. Интерпретация уравнений регрессии
2.4. Исследование многомерной области параметров конструкции пробными точками ЛПХ - последовательностей
2.4.1. Основные определения и зависимости ЛПХ- метода
2.4.2. Построение компромиссных кривых Парето при назначении функциональных ограничений на параметры напряженно-деформированного состояния кузова автобуса
2.5. Определение оптимальных значений параметров несущей системы автобуса
2.5.1. Снижение металлоемкости несущей системы автобуса как задача линейного программирования
2.5.2. Определение начального допустимого решения методом ненаправленного сканирования
2.5.3. Решение задачи линейного программирования методом .наискорейшего спуска
2.5.4. Уточнение оптимального решения комплексным методом Бокса
2.6. Реализация методики анализа напряженно-деформированного состояния и оптимизации несущей системы автобуса в составе программного пакета «ПОИСК»
2.7. Выводы по главе
3. РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА И АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ НЕСУЩЕЙ СИСТЕМЫ АВТОБУСА
3.1. Эксплуатационные нагрузки несущей системы автобуса
3.1.1. Вертикальные симметричные нагрузки
3.1.2. Вертикальные несимметричные нагрузки
3.1.3. Продольные нагрузки
3.1.4. Боковые нагрузки
3.2. Структура программного комплекса GIFTS
3.3. Построение конечноэлементной модели кузова автобуса
3.4. Расчетный анализ характера распределения напряжений в несущей системе автобуса при различных эксплуатационных нагрузках
3.5. Расчет и анализ обобщенного поля напряжений в несущей системе автобуса ПАЗ-5
3.6. Анализ обобщенных показателей напряженно-деформированного состояния несущей системы автобуса
3.6.1. Обоснование введения обобщенных показателей
3.6.2. Обобщенные показатели напряженно-деформированного состояния несущей системы автобуса ПАЗ-5
3.7. Выводы по анализу напряженного состояния несущей системы автобуса
3.8. Оценка деформированного состояния несущей системы

значительной степени ограничивает его применение при оптимизации параметров элементов сложной расчетной модели кузова автобуса. В методе наискорейшего спуска на каждой к - й итерации выбирается шаг Г ('к). При этом движение из точки
X'" из точки х® представляет в общем

случае не один шаг, а процедуру возможного уменьшения целевой функции 2(х) в направлении в®, т.е. шаг г® выбирается из условия
2{х(к+1)) = тп1{х(к) -ъ{к)),

Рис. 1.8. Поиск методом наискорейшего спуска
(1.8)
Таким образом, в методе наискорейшего спуска при движении из точки х

до точки х(і+1) в направлении в® = У7(х('с))/ У7(х'®)

тік)-
происходит локальная ми-
нимизация целевой функции 2(х). Если критерий останова не выполнен, то в точке х®1® вычисляется новое направление = У2(х®‘|®)/|У2(х^ч®)| и шаг I ® из условия (1.8).
Процесс уменьшения целевой функции продолжается до выполнения принятого критерия останова. На рис. 1.8 показана траектория движения к точке минимума целевой функции двух переменных по методу наискорейшего спуска.
1.2.2.4. В основу симплекс-метода положен принцип перемещения факторного симплекса к стационарной области (области оптимума или области «хороших» решений) при минимально возможном числе опытов, проводимых с целью определения направления движения. Регулярным симплексом называется множество (п + 1) равноудаленных Рис. 1.9. Виды движения центра
симплекса в направлении градиента точек в п - мерном пространстве-. * р