Iterative optimal design method of elastic-plastic truss under multiple constraints and load combinations

• Autorzy: Norkus A. , Karkauskas R.

Warianty tytułu

PL

Metoda iteracyjnej optymalizacji konstrukcji sprężysto-plastycznych z uwzględnieniem wielu ograniczeń i kombinacji obciążeń

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An actual designed structure must response to external actions under conditions, prescribed in codified serviceability (strength versus collapse, including stability loss case, deformation limitations and other) requirements and aimed to satisfy the introduced optimally criteria. An introduction of elastic-plastic structural behaviour ensures certain savings versus clastic structure, however, it causes certain difficulties when modelling and realizing numerical optimization techniques to solve the direct optimization problem of a structure. The possible dangerous states of external actions in respect of the structural response are prescribed by designed codes in terms of certain combinations of loads. The authors propose iterative optimization method of truss-type structure, created to satisfy all serviceability requirements in respect of all the introduced load combinations.

PL

Zaprojektowana konstrukcja powinna spełniać warunki ustalone normą projektowania (kryteria zniszczenia włącznie z utratą stateczności, warunki sztywności i inne), a także kryterium optymalności. Uwzględnienie sprężysto-plastycznego modelu konstrukcji pozwala uzyskać rozwiązania bardziej ekonomiczne niż przy zastosowaniu modelu sprężystego, ale powoduje trudności podczas modelowania konstrukcji i jej analizy statycznej oraz optymalizacji. Możliwe najniekorzystniejsze stany obciążeń konstrukcji wynikają z kombinacji obciążeń podanych w normach projektowania. Autorzy proponują metodę iteracyjncj optymalizacji dźwigarów z uwzględnieniem wszystkich ustalonych norma projektowania warunków i kombinacji obciążeń.

Słowa kluczowe

EN

iterative optimization; elastic-plastic structure; displacement constraints; stability constraints; load combinations

PL

optymalizacja iteracyjna; konstrukcja sprężysto-plastyczna; kombinacja obciążeń

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Foundations of Civil and Environmental Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: No. 6
• Strony: 145--157
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Norkus A.

• Vilnius Gediminas Technical University

autor

Karkauskas R.

• Vilnius Gediminas Technical University

Bibliografia

• 1. Cyras A.., Borkowski A., Karkauskas R.: Theory and Methods of Optimization of Rigid-Plastic Systems, Vilnius, Technika 2004.
• 2. Soh C.K., Chan T.K.: Numerical Method for Lower-Bound Solution of the Rigid-Plastic Limit Analysis Problem, J. of Engineering Mechanics, 127, 11 (2001), 1075-1081.
• 3. Chen H.F., Liu Y.H., Cen Z.Z., Xu B.Y.: On the Solution of Limit Load and Reference Stress of 3-D Structures under Multi-Loading Systems, Engng. Struct., 21 (1999), 530-537.
• 4. Zhang Y. G. and Lu M. W.: An Algorithm for Plastic Limit Analysis, Comput. Methods Appl. Mech. Engng., 126, (1995), 333-341.
• 5. Cyras A. and Norkus A.: On Optimization of Elastoplastic Structures under Random Loading, Mech. Res. Comm., 20, 4 (1993), 293-299.
• 6. Cyras A. A.: Mathematical Models for the Analysis and Optimization of Elastoplastic Structures, Chichester, Ellis Horwood Lim. 1983.
• 7. Karkauskas R. and Norkus A.: Optimization of Geometrically Nonlinear Elastic-Plastic Structures under Stiffness Constraints, Mech. Res. Comm., 28,5 (2001), 505-512.
• 8. Hayogliu M.S.: Optimum Design of Geometrically Non-Linear Elastic-Plastic Steel Frames via Genetic Algorithm, Computers and Structures, 77 (2000), 527-538.
• 9. Kaliczky S., Logo J.: Plastic Behaviour and Stability Constraints in the Shakedown Analysis and Optimal Design of Trusses, Struct. and Multi-discipl. Optimization, 24 (2002), 118-124.
• 10. Merkeviciute D., Atkociunas J.: Incremental Method for Unloading Phenomenon Fixation at Shakedown, J. of Civ. Engng. and Manag., IX, 3 (2003), 178-191.
• 11. Pycko S.: A Cycle-Oriented Incremental Analysis of Shakedown Problems, Int. J. for Num. Meth. In Engng., 40 (1997), 3163-3179.
• 12. Atkociunas J.: Design of Elastoplastic Systems under Variable Loadings (in Russian), Vilnius, Science and Encyclopedia Publishers 1994.
• 13. Koiter W.T.: General Theorems for Elastic- Plastic Solids, Amsterdam, North Holland 1960.
• 14. Karkauskas R.: Optimization of Elastic-Plastic Geometrically Nonlinear Light-Weight Structures under Stiffness and Stability Constraints, J. of Civ. Engng. and Manag., X, 2 (2004), 97-106.
• 15. EC3, ENV-1993. Design of Steel Structures 1994.