Jedan pristup optimizaciji tankozidih konzolnih nosača otvorenih poprečnih preseka

Abstract

U ovom radu je razmatran jedan pristup optimizaciji tankozidih konzolnih konstrukcionih elemenata otvorenih poprečnih preseka izloženih savijanju i ograničenoj torziji. Problem je redukovan na određivanje minimalne mase t.j. minimalne površine konstrukcionih tankozidih elemenata oblika I i U-profila za zadata opterećenja, materijal i geometrijske karakteristike. Površina poprečnog preseka nosaca je izabrana za funkciju cilja. Uvedeno je naponsko ograničenje. Primenom metode Lagranžovog množitelja formirane su jednačine čija rešenja predstavljaju optimalne odnose dimenzija poprečnog preseka izabranog oblika. Dobijeni rezultati su iskorišćeni pri numeričkom proračunu.

An approach to the optimization of the thin-walled cantilever open section beams subjected to the bending and to the constrained torsion is considered. The problem is reduced to the determination of minimum mass, i.e. minimum cross-sectional area of structural thin-walled I-beam and channel-section beam elements for given loads, material and geometrical characteristics. The area of the cross-section is assumed to be the objective function. The stress constraints are introduced. Applying the Lagrange multiplier method the equations, whose solutions represent the optimal values of the ratios of the parts of the chosen cross-section, are formed. The obtained results are used for numerical calculation.