Введение к работе
Актуальность темы. Современный этап развития воздушного транспорта характеризуется значительным возрастанием взлетной массы воздушных судов и, соответственно, строительством разнообразных конструкций аэродромных покрытий типа многослойных систем.
В связи с отмеченным реіаение проблемы оптимального проектирования жестких аэродромных покрытий, представляющих собой наиболее материалоемкую и ответственную часть аэродрома, стоимость которой достигает 25...30% общей стоимости аэродрома, имеет большое народнохозяйственное значение. Надежность и долговечность работы аэродромных покрытий существенно зависит от степени учета в расчетной схеме многообразных силовых и природно-климатических факторов и в значительной степени определяется качеством их оптимизационной математической модели.
Использование численных методов для расчета прочности и оптимизации конструкций многослойных аэродромных и дорояных покрытий позволяет избежать ряда ограничений, возникающих при использовании строгих теоретических методов.
Применение метода конечных элементов и разработанных на его основе программ расчета на ЭВМ реализует возможность создания эффективного метода математического моделирования и оптимизации конструкций многослойных аэродромных покрытий жесткого типа.
Целью работы является разработка математической модели оптимизации конструкций многослойных оснований жестких аэродромных покрытий на основе многокритериального формирования по объему материалов, стоимости и несущей способности всей конструкции, а также обоснование практического метода использования многокритериальной оптимизации покрытий.
Научная новизна полученных в диссертации результатов заключается в следующем:
сформирована- и решена многокритериальная задача оптимизации конструкции оснований многослойных яестких аэродромных покрытий;
для решения задачи оптимального проектирования разработан
L J J_J
алгоритм, на основе которого получены варианты проектных решений многослойных конструкций покрытий б наиболее перспективной области, ограниченной комплексной целевой функцией;
на основе анализа структурированного множества допустимых решений, использования свойств множества и составляющих его подмнокеств определены пути поиска перспективных оптимальных решений;
разработаны алгоритм и программа решения задачи многокритериальной оптимизации, реализующие численный способ оценки прочности многослойной конструкции-
На защиту выносятся следующие основные результаты:.
алгоритм решения задачи жестких аэродромных покрытий на упругом многослойном основании методом конечных элементов;
принципы и алгоритм оптимизации конструкций многослойных оснований жестких аэродромных покрытий на основе многокритериального формирования по объему материалов, стоимости и нзсущей способности всей конструкции покрытия;
результаты машинного эксперимента по проектированию вариантов оптимальных конструкций жестких многослойных конструкций.
Достоверность разработанного оптимизационного метода выбора многослойных оснований жестких покрытий обоснована сопоставлением данных, полученных традиционным способом проектирования по СНиП 2.05.08-85, и предлагаемым методом, а также широким объемом математического моделирования на ЭВМ применительно к условиям реальных объектов СРВ.
Практическая ценность предлагаемого метода оптимизации многослойных оснований жестких аэродромных покрытий и созданной на его основе программы расчета на ЭВМ состоит в повышении качества проектирования конструкций жестких аэродромных покрытий. Это дает возможность снизить стоимость и материалоемкость многослойных конструкций покрытий.
Внедрение результатов предполагается реализовать в практической деятельности Министерства транспорта СРВ при проектировании аэродромов. Расчетный экономический эффект от внедрения работы составляет 175 тыс.руб./год.
Публикации: По результатам диссертационного исследования опубликована одна раоота.
l_2j
I 1
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, обдих выводов, библиографии из 126 наименований и приложений. Ока содержит 220 страниц, включая 35 рисунков и 43 страниц прилояений.
