Abstract:
Питання раціонального проєктування конструкцій та зниження їх матеріаломісткості при оптимальному запасі надійності ніколи не
втрачали своєї актуальності. В умовах реального проєктування будівельних, суднових, авіаційних конструкцій проєктувальнику доводиться рахуватися найчастіше не з одним, а з декількома, зазвичай суперечливими критеріями та переслідувати декілька екстремальних цілей.
В таких випадках задача оптимального проєктування є задачею багатокритеріальної оптимізації.
Оптимальне проєктування суднових конструкцій є техніко-економічною
проблемою, для якої мінімальна вага (або вартість) не є єдиною ознакою оптимальності. У цій роботі ставиться завдання щодо проєктування конструкції мінімальної ваги (або вартості) з оптимальним запасом надійності, що відповідає
мінімуму сумарних витрат на виготовлення та експлуатацію впродовж встановленого терміну служби. В якості критеріїв оптимізації розглядаються мінімальні
середні очікувані загальні витрати з урахуванням можливого збитку від руйнування та мінімальна маса конструкції з дотриманням обмежень на напруження,
жорсткість, а також обмежень проєктно-технологічних параметрів.
Викладається алгоритм поетапної оптимізації суднових конструкцій на
прикладі оптимізації несучих конструкцій твіндечної люкової кришки суховантажного судна, що виявили низьку надійність у процесі експлуатації. Для визначення оптимальних параметрів конструкції використовується алгоритм випадкового пошуку у поєднанні з методом скінчених елементів (МСЕ). Отримана в
результаті розв’язання задачі оптимізації конструкція основного ребра жорсткості люкової кришки, незважаючи на незначне збільшення маси, тим не менш у
повній мірі задовольняє вимогам оптимальної надійності та економічності.
