Optymalizacja podłoża wielowarstwowego belki pod działaniem ruchomego obciążenia

• Autorzy: Błażejewski A.

Warianty tytułu

EN

Optimisation of the multilayer foundation of a beam under moving load

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono zagadnienie optymalizacji lepko-sprężystego wielowarstwowego podłoża belki Tomoszenki, którą można potraktować jako model szyny kolejowej. Zamodelowano obciążenie rozłożone, w kształcie funkcji Gausa, przemieszczające się wzdłuż belki (szyny) z określoną prędkością liniową. Odkształcenie wywołane tym obciążeniem zależy od parametrów podłoża, min. takich jak grubość warstwy, rodzaj materiału warstwy oraz parametrów obciążenia min. takich jak prędkość przemieszczania i cechy jego rozkładu. Przeprowadzono proces optymalizacji, w którym minimalizowano sumaryczne odkształcenie belki ze względu na wybrane parametry podłoża oraz obciążenia. Model obciążonej belki na podłożu zaimplementowano do aplikacji Comsol Multiphysics, wykorzystującej do rozwiązania problemu metodę elementów skończonych. Minimum funkcji celu poszukiwano przy wykorzystaniu algorytmów genetycznych.

EN

Paper presents the optimization of linear elastic multilayer foundation of the Timoshenko beam, which can be considered as a rail model. The moving load traveling along a beam with particular velocity, which distribution is characterized by Gauss function, is implemented in the model. The displacement caused by the load is dependent on multilayer foundation parameters such as layer thickness, a type of material and load parameters such as moving velocity as well its distribution on a beam. The optimization, i.e. minimization of the total displacement sum, as the result of objective function determined regarding chosen parameters of a foundation and load, as a design variables was carried out. The Comsol Multiphysics is applied in order to solve the beam and moving load problem by using the finite element method. Using genetic algorithm searches the minimum of objective function.

Słowa kluczowe

PL

belka Timoshenki; podłoże lepkosprężyste; podłoże wielowarstwowe; szyna kolejowa

EN

Timoshenko beam; visco-elastic foundation; multilayer foundation; railway rail

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 20, nr 10
• Strony: 1987--1994, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il. kolor.

Twórcy

autor

Błażejewski A.

• Politechnika Koszalińska, Instytut Technologii i Edukacji, Zakład Mechatroniki i Mechaniki Stosowanej

Bibliografia

• 1. Błażejewski A., Optymalizacja impedancyjnych warunków brzegowych obszaru z harmonicznym zaburzeniem wibroakustycznym. Logistyka nr 6, 2011, str. 209-218.
• 2. Błażejewski A. Krzyżyński T., Multi-objektive optimization using genetic algorithm in room acoustics, Logistyka Nr 6/2010 r. 2010, str. 281-289.
• 3. Błażejewski A. Krzyżyński T., Multi-objective optimization of the acoustic impedance distribution for room steady state sound field condition, VIBRATIONS IN PHYSICAL SYSTEMS Tom 24 r. 2010, str. 57-62.
• 4. Bower A., Linear Elasticity, Lecture Notes, Division of Engineering Brown University, Spring 2005.
• 5. Michalewicz Z., Algorytmy genetyczne+struktury danych=programy ewolucyjne, Warszawa, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne 2003.
• 6. Piechnik S., Wytrzymałość materiałów dla Wydziałów budowlanych, PWN, Warszawa-Kraków, 1980.
• 7. Popov A., Genetic algorithms for optimization, Programs for Matlab, Version 1.0, url: http://www.automatics.hit.bg, 2005.
• 8. Rakowski J., Teoria sprężystości, Almamater, Politechnika Poznańska, 2003/2004.
• 9. Suiker A.S.J., The mechanical behaviour of ballasted railway tracks. Delft University Press, Netherlands 2002.
• 10. Timoschenko S. Goodier A.J.N., Theory of Elasticity, Second edition, Mc Graw-Hill, Oxford, 1951.