Разработка метода оптимизации конструкций жестких аэродромных покрытий

• Автор: Сабуренкова, Валентина Александровна
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 233 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ .

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ЕОПРОСА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДОРОЖ НЫХ И АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Автоматизация проектноконструкторских

1.2. Обзор работ по автоматизированному проактированию оптимальных конструкций покрытий.

1.3. Метод исследования

1.4. Цели и задачи исследования .

ГЛАВА 2. ОПТИМИЗАЦИЯ С УЧЕТШ НАДЕЖНОСТИ ЖЕСТКИХ

АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ .

2.1. Системный подход к проектированию покрытий

2.2. Теоретические основы оценки надежности жестких аэродромных покрытий.
2.3. Практический метод оптимизация покрытий
с учетом надежности
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ
ЖЕСТКИХ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ
3.1 Расчетная и информационная схемы математической модели О
3.2 Критерий оптимальности .
3.3. Описание переменных задачи и области определения целевой функции
3.4. Постановка задачи оптимизации жестких аэродромных покрытий .
3.5. Анализ существующих методов оптимизационного решения .
ГЛАВА 4. МЕТОД ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИЙ ЖЕСТКИХ
АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ
4.1. Общая схема метода
4.2. Выбор оптимальных вариантов искусственного основания
4.3. Поиск допустимых решений .
4.4. Доказательство сходимости метода .
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ОЕГШИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИЙ ЖЕСТКИХ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ .
5.1. Структура программы .
5.2. Описание модулей программы .
5.3. Исходные данные программы оптимизации
ГЛАВА 6. МЕТОДИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ
6.1. Методика оптимального проектирования по разработанной программе
6.2. Результаты экспериментального проектирования
6.3. Расчет экономической эффективности .
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
ЛИТЕРАТУРА


Оно позволяет за короткое время просчитать несколько вариантов. Однако за проектировщиком остается выбор вариантов, поиск и заполнение нормативно-справочной информации, анализ решений. Программы могут изменять только один параметр-толщину одного из слоев конструкции. Остальные толщины проектировщик задает исходя из своего опыта, интуиции и некоторых эвристических соображений. Во всех перечисленных ниже работах по оптимизации дорожных покрытий описаны методы оптимизации нежестких дорожных одежд, в то время как в аэродромостроении чаще используются жесткие покрытия, методом оптимизации которых не уделялось до настоящего времени внимания. Нежесткие дорожные покрытия в этих работах рассматриваются как многослойные системы, варьируя параметры которых получают оптимальные конструкции. Так, Козиным Б. С. разработаны алгоритм а программа на ЭВМ первого покорения "УРАЛ-2” для выбора оптимальной конструкции дорожной одежды []. Исходными данными к программе являются требуемый эквивалентный модуль деформации дорожной одежды, тип дорожного покрытия, строительные материалы, используемые для сооружения одежды, модуль их деформации, стоимость сооружения слоя в функции его толщины. Программа определяет сочетания слоев дорожной одежды и устанавливает их толщины с таким расчетом, чтобы требуемый модуль ее деформации был равен заданному, а затраты на сооружение одежды были бы наименьшими. Семенов В. А. рассматривает вопрос оптимизации комплекса "земляное полотно + дорожная одежда" []. Конструкция покрытия и основания описывается как многослойная система, верхние слои которой назначают по прочности материала на растяжение и конструктивным соображениям, а основание подбирают из условия обеспечения общей прочности и минимальной стоимости. Расчетная схема алгоритма Ленинградского филиала Союздор-нии вюпочает систему из девяти упругих слоев, лежащих на упругом полупространстве [во]. Предполагается, что каждый слой характеризует работу в конструкции определенного вида дорожностроительных материалов. Полагая в расчетной схеме толщины отдельных слоев равными нулю, можно получить практически любую конструкцию дорожной одежды. В программе расчета дорожных одевд на ЭВМ типа "Наири", предложенной авторами рабо^^'для заданной конструкции дорожной одежды определяется некоторое подмножество подвариантов, удовлетворяющих требованиям жесткости и прочности и из этой совокупности выбирается наиболее экономичный вариант. В общем случае задача определения рациональной толщины конструктивных слоев сводится к нахождению минимума линейной целевой функции, представляющей собой стоимость дорожной одежды, в области технически допустимых значений толщин слоев и ограничений по условиям морозоустойчивости, прочности и жесткости. Выбор рациональной толщины слоев сводится к решению задачи нелинейного программирования с линейной целевой функцией и нелинейными ограничениями. Наумовым Б. Исходными данными в математической модели задачи являются мак-чимальные расходы воды, топографические, гидрологические, гидравлические, геологические и другие характеристики. Требуется запроектировать сооружение, т. В последнее время при разработке математических моделей сложных объектов применяется системный анализ, который позволяет комплексно и всесторонне подойти к исследуемой проблеме, построить математическую модель, точно отражающую реальный объект. Амельченко В. М. [з] разработал метод оптимизации мостовых конструкций с применением ЭВМ. Проблема оптимизации мостовых конструкций анализируется в работе с позиций системного подхода. Автор разрабатывает математическую модель, в которой учтены все связи и зависимости между переменными. Методом системного анализа выбирается критерий оптимальности задачи. Амельченко В. М. рассмотрены основные этапы моделирования сложных объектов и их относительная трудоемкость. Автор строит модель по модульному принципу. При таком подходе модель можно совершенствовать итерационным методом, добавляя блоки к основной схеме. Тем самым обеспечивается необходимая гибкость модели.