OPTIMIZATION OF PARAMETERS OF SPATIALLY DEFORMABLE ELASTIC ELEMENTS OF AVIATION TECHNOLOGYUNDER VISCOUS FRICTION
Наукові журнали НАУ
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
OPTIMIZATION OF PARAMETERS OF SPATIALLY DEFORMABLE ELASTIC ELEMENTS OF AVIATION TECHNOLOGYUNDER VISCOUS FRICTION
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОСТРАНСТВЕННО ДЕФОРМИРУЕМЫХ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ ПРИ ВЯЗКОМ ТРЕНИИ ОПТИМІЗАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ ПРОСТОРОВО ДЕФОРМІВНИХ ПРУЖНИХ ЕЛЕ-МЕНТІВ АВІАЦІЙНОЇ ТЕХНІКИ ПРИ В´ЯЗКОМУ ТЕРТІ |
|
| Creator |
Кравцов, Віктор Іванович
|
|
| Subject |
elastic element; deformation; differential equations; optimal design; objective function; numerical solution
— упругий элемент; деформирование; дифференциальные уравнения; оптималь-ное проектирование; целевая функция; численное решение — пружний елемент; деформування; диференційні рівняння; оптимальне проектування; цільова функція; чисельний розв´язок УДК 621.891 |
|
| Description |
Using the example of deforming a cylindrical spring, a technique is presented for studying its elastic spatial deformation while simultaneously optimizing its physical and geometric parameters. The importance of the accuracy of determining the parameters of the stress-strain state of elastic elements for aeronautical engineering is shown. We briefly consider a mathematical model that describes the equilibrium and elastic deformation of a spatially curved elastic element, its external and internal geometry. The methods of vector algebra and analytic geometry are used. A system of eighteenth-order ordinary differential equations was compiled, the solution of which is based on the joint application of the parameter continuation method together with the Newton-Kantorovich method. The method of optimization of parameters according to the condition of deformations in the presence of different nonlinear inequality constraints on internal forces, displacements and geometric characteristics of the longitudinal axis using the methods of optimal control and nonlinear programming is presented. Examples of the results of numerical calculations to determine the characteristics of the stress-strain state of a cylindrical spring and the optimization of its parameters are given. At the same time, a spring with variable stiffness along the length, which operates in a viscous fluid under the action of a compressive force, was investigated. The results of the numerical solution emphasize the effectiveness and reliability of the proposed methodology.
На примере деформирования цилиндрической пружины представленна методика исследования ее упругого пространственного деформирования при одновременной оптимизации ее физико-геометрических параметров. Для этого коротко рассматривается математическая модель, которая описывает равновесие и упругое деформирование пространственно искривленного элемента, его внешнюю и внутреннюю геометрию. Представлен метод оптимизации параметров по условию деформативности при наличии разных нелинейных ограничений-неравенств на внутренние усилия, перемещения и геометрические характеристики продольной оси с использованием методов оптимального управления и нелинейного программирования. Приведены примеры результатов численных расчетов по определению характеристик напряженно-деформированного состояния цилиндрической пружины и оптимизации ее параметров. На прикладі деформування циліндричної пружини представлено методику дослідження її пружного просторового деформування при одночасній оптимізації її фізико-геометричних параметрів. Для цього коротко розглядається математична модель, що описує рівновагу й пружне деформування просторово скривленого елемента, його зовнішню й внутрішню геометрію. Представлено метод оптимізації параметрів за умовою деформативності при наявності різних нелінійних обмежень-нерівностей на внутрішні зусилля, переміщення й геометричні характеристики поздовжньої осі з використанням методів оптимального управління і нелінійного програмування. Наведено приклади результатів чисельних розрахунків по визначенню характеристик напружено-деформованого стану циліндричної пружини і оптимізації її параметрів. |
|
| Publisher |
Національний Авиаційний Університет
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2019-03-02
|
|
| Type |
—
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/PTZ/article/view/13491
10.18372/0370-2197.1(82).13491 |
|
| Source |
Проблеми тертя та зношування; № 1(82) (2019); 86-94
Scientific-Technical Journal "Problems of Friction and Wear"; № 1(82) (2019); 86-94 Проблемы трения и изнашивания; № 1(82) (2019); 86-94 |
|
| Language |
ru
|
|