Синтез искусственных систем

Кроме того, из анализа следует, что энергозатраты могут быть использованы в качестве общего эквивалента (энергетического критерия), позволяющего оценить целесообразность конструкции. Последняя складывается из степени удовлетворения конструкции каждому из противоречащих друг другу требований: эффективности, надежности, материалоемкости, технологичности и даже эстетической выразительности, вызывающей необходимость в дополнительных затратах, и т. д. Использование энергетического критерия оценки целесообразности конструктивной системы позволяет агрегировать многие целевые функции, каждая из которых отражает свои критерии, в единую функцию и тем самым свести множество альтернатив к одной. Таким образом, задача многокритериальной (векторной) оптимизации конструктивной системы значительно упрощается в том случае, когда ее можно свести к задаче параметрической оптимизации по энергетическому критерию.

Итак, задана произвольная упругая пластинчато-стержневая система, имеющая k узлов, соединенных п элементами. Каждый конечный элемент представляет собой либо призматический стержень, либо прямоугольную пластину с заданными площадями поперечных сечений.

Внешние силы, соответствующие различным случаям загружений, приложены в узлах. Напряженно-деформированное состояние такой системы под действием произвольных внешних сил можно всегда установить, решив задачу статического расчета. Зная параметры, характеризующие это исходное состояние, сформулируем в терминах математического программирования постановку задачи поиска оптимальной структуры пластинчато-стержневых систем.

Первоначально архитекторы и инженеры уделяли внимание решеткам стержневых конструкций лишь с точки зрения их геометрического построения.

При дальнейшем варьировании рисунка решеток заметили, что при этом меняется не только характер структур стержневых конструкций, но также их прочность, жесткость и материалоемкость. Кроме того, выявилось, что одни и те же конструкции, например регулярно-стержневые плиты, могут иметь целый класс решеток.

Это открыло неограниченные возможности выбора новых современных конструкций.

Последние публикации

Комментарии запрещены.