Разработка методики оптимального проектирования металлоконструкции кабины подъемника автостоянки

• Автор: Тимашов, Сергей Петрович
• Шифр специальности: 05.05.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

1. Состояние вопроса. Постановка задач исследований
1.1. Актуальность создание высотных автостоянок с лифтовыми подъемниками
1.2. Анализ конструктивных характеристик легковых автомобилей с точки зрения определения грузоподъемности и оптимальных размеров
кабины подъемника автостоянки
1.3. Автоматизированный подъемник-автостоянка конструкции МГТУ им. Н.Э. Баумана
1.4. Анализ существующих методов расчета и проектирования металлоконструкций лифтовых
кабин
1.5. Постановка задач, решаемых в диссертации
Выводы
2. Основные положения методики оптимального проектирования металлоконструкции кабины подъемника автостоянки
2.1. Расчетные случаи и нагрузки
2.2. Вцбор материала металлоконструкции
2.3. Применение метода конечных элементов для расчета стержневых пространственных конструкций
2.4. Постановка оптимизационной задачи
2.4.1. Критерий оптимального проектирования
2.4.2. Вектор переменных проектирования
2.4.3 Функции ограничений

2.5. Выбор метода оптимизации
2.6. Метод безусловной оптимизации с использованием
барьерных и штрафных функций
Выводы
3. Определение параметров металлоконструкции кабины автоматизированного подъемника-автостоянки
3.1. Определение оптимальных параметров металлоконструкции кабины подъемника автостоянки
3.2. Влияние поперечных размеров элементов металлоконструкции кабины подъемника и допускаемых
деформаций кабины на ее массу
Выводы
4. Практические рекомендации по применению разработанного алгоритма и программы при проектировании металлоконструкции кабины
подъемника автостоянки
Общие выводы
Список литературы
Приложения

Появившаяся в настоящее время необходимость в создании высотной автостоянки для компактного хранения легковых автомобилей в условиях мегаполиса нацеливает на разработку новых современных подъемников лифтового типа, имеющих кабину с нестандартными размерами.
Для высотной автостоянки с лифтовым подъемником надежность, производительность и экономичность во многом зависят от работы металлоконструкции кабины подъемника, которая является дорогостоящей и трудоемкой составляющей при изготовлении подобных конструкций.
Создание металлоконструкции кабины подъемника автостоянки должно базироваться на изыскании новых, более совершенных конструктивных форм с учетом условий эксплуатации, на совершенствовании методов расчета и проектирования. В целях экономии затрат при изготовлении уже на стадии проектирования появляется насущная необходимость применения более точных математических моделей расчета металлоконструкции кабины подъемника автостоянки и создания эффективной методики ее проектирования.
На основании вышеизложенного целью настоящей диссертации является разработка методики оптимального проектирования металлоконструкции кабины подъемника автостоянки на основе численных исследований с учетом конструкторско-технологических ограничений, ограничений по прочности, статической жесткости, при установленных соответствующими нормами нагрузках.
Актуальность работы состоит в том, что результаты работы при внедрении их в практику проектирования позволят обеспечить обосно-

тывать величины соответствующих шагов не имеет смысла с практической точки зрения.
Учитывая изложенное, выбор был остановлен на методе многомерной безусловной минимизации функции многих переменных - методе прямого поиска.
Для решения задачи минимизации массы металлоконструкции кабины подъемника автостоянки был разработан и использован следующий алгоритм прямого поиска в многомерном дискретном пространстве.
В его основе лежат идея метода покоординатного спуска: уменьшения значения целевой функции на каждом из шагов (итераций)
/Дх(г+1))< /Дх^) для всех / > 0, (2.22)
а в качестве очередного направления спуска выбирается направление одной из координатных осей.
В качестве начальной точки, если она не задана конструктором, выбирается самая тяжелая точка, т.е. вариант конструкции с максимальной массой. В начальной точке определяется значение целевой функции. Затем все параметры увеличиваются и уменьшаются на один шаг. В результате получается вариантов, по количеству варьируемых переменных. По лучшему из вариантов происходит определение направления наибольшего убывания целевой функции, т.е. определяется координата, по которой происходит наибольшее убывание целевой функции. После чего совершается движение до тех пор, пока функция в данном направлении убывает.
Полученный в итоге вариант принимают в качестве исходной точки для следующей итерации.