Разработка научных основ оптимального проектирования несущих систем кузовов вагонов по критерию минимума затрат на создание, эксплуатацию и ремонт

• Автор: Лозбинев, Федор Юрьевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 401 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ . Характеристика основных компонентов задачи. Анализ разработанных методов оптимизации несущих конструкций, приемлемых для кузовов вагонов. Цель и задачи работы. Принятые ограничения. Прогнозная оценка затрат на эксплуатацию и ремонт кузова в течение заданного срока слу жбы. Методы учета ограничений при оптимизации. Ограничения по устойчивости. Другие виды ограничений. Алгоритмы метода направленного покоординатного поиска. Алгоритмы градиентного метода. Методика определения срока окупаемости вагона. Методика определения приближенного значения оптимального межремонтного срока. Автоматизированная система определения оптимальных параметров несущих конструкций кузовов вагонов. Описание основных компонентов. МЕТОДИКА ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ И СТРУКТУРНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ НЕСУЩИХ КУЗОВОВ ВАГОНОВ. Оптимизация сварных элементов. Оптимизация комбинированных элементов. Оптимизация несущей обшивки. Обшивка с сечением гофров в виде трапеции. Чтобы решить задачу оптимального проектирования несущей конструкции кузова с учетом всех стадий жизненного цикла вагона, методику оптимизации следует строить на основе использования комплексного критерия оптимальности минимальной суммы приведенных затрат на создание, эксплуатацию и ремонт.


При этом разработанная методика должна допускать возможность оптимизации и по любой комбинации компонентов комплексного критерия с точки зрения частных, ведомственных интересов. Можно привести примеры эффективного решения задач оптимального проектирования по критерию минимума приведенных затрат при совершенствовании конструкций строительных и дорожных машин , строительных сооружений , и подъемнотранспортных машин 1. В вагоностроении при оптимизации несущих конструкций кузовов такой комплексный критерий не использовался, хотя его отдельные компоненты рассматривались во многих работах и позволили получить положительные результаты, которые, однако, следует считать справедливыми лишь для определенного этапа жизненного цикла вагона. Параметрами проектирования являются количество, координаты размещения в пространстве и линейные размеры несущих элементов, форма и параметры сечений стержневых элементов и обшивки, способы технологической упрочняющей обработки. Затраты на конструкционные материалы кузова зависят от цены этих материалов и массы несущих элементов и определяются следующим образом
i ii i5i , 2. П количество несущих элементов i удельный вес материалов i длина iго элемента количество компонентов сечения элемента Ьу и 5ц параметры компонента поперечного сечения i несущего элемента. Затраты на изготовление кузова определяются стоимостью изготовления деталей несущих элементов , стоимостью их сборки 6i, стоимостью сварочных работ, которая зависит от суммарной длины сварных швов на самих элементах 3i и в зонах соединения элементов и расценок па сварные швы 3 и , а также стоимостью технологической упрочняющей обработки Стоь

2 i6i3i3i i i 2.