Polioptymalizacja przekryć strukturalnych z uwzględnieniem kryteriów niezawodnościowych systemów konstrukcyjnych

• Autorzy: Silicki A. , Silicka E.

Warianty tytułu

EN

Vector optimisation of spatial trusses with system reliability-based criteria

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy sformułowano zagadnienie dyskretnej wielokryterialnej optymalizacji niezawodnościowej przekryć strukturalnych. Przedstawiono podstawy teorii niezawodności oraz metody analizy probabilistycznej w odniesieniu do przestrzennych konstrukcji kratowych. Podjęto próbę oceny awaryjności przekryć prętowych w ujęciu lokalnym i globalnym. W tym celu określono parametry projektowe oraz obciążenia, których losowa zmienność wpływa znacząco na ich niezawodność. Zdefiniowano kryteria awarii konstrukcji jako funkcje opisanych zmiennych losowych. Kryteria te ujęto w wektorze funkcji celu zadania optymalizacji oraz w wektorze ograniczeń nierównościowych. Przedstawiono metodę oceny stanu bezpieczeństwa konstrukcji za pomocą analizy ścieżek zniszczenia. Rozpatrzono dwa modele materiału - sprężysty i kruchy. Przedstawione rozważania zilustrowano przykładem liczbowym dotyczącym realnej konstrukcji inżynierskiej.

EN

In the paper the problem of discrete multicriteria reliability-based optimisation of spatial trusses is formulated. The bases of the reliability theory and methods of probabilistic analysis applied to space truss structures are presented. Local and global approach to probability of structure failure is taken into account. For that purpose design parameters and loads of high variation are determined. There are defined the criteria of failure as objective functions as well as inequality constrains in optimization problem formulation. The assumed criteria are of two types - the local ones concerning single elements of the analysed truss, and the global ones applied to the whole structure. The method of the reliability analysis by failure mode approach is introduced. Two models of materials are considered for that purpose - with ductile and brittle characteristic. As a practical application of the algorithm considered there is presented the reliability analysis of a real engineering structure.

Słowa kluczowe

PL

przestrzenne konstrukcje kratowe; polioptymalizacja; niezawodność; prawdopodobieństwo awarii; ścieżka awarii

EN

spatial trusses; multicriteria optimisation; reliability; probability of failure; failure mode

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 55, nr 6
• Strony: 352--356
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wzory

Twórcy

autor

Silicki A.

autor

Silicka E.

• Katedra Teorii Konstrukcji, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny,

Bibliografia

• [1] Bródka J. (red.): Przekrycia strukturalne. Arkady, Warszawa 1985.
• [2] Jendo S., Paczkowski W. M., Silicka E: Discrete multicrietria reliability-based optimization of spatial trusses. CAMES, 2007, Vol. 14, pp. 485–496.
• [3] Jendo S., Putresza J.: Multicriterion reliability–based optimization of structural systems. in: Schuëller G. I., Shinozuka M., Yao J. T. P. (eds.): Structural Safety and Reliability. Proceedings of ICOSSAR’93, Innsbruck 9–13 Aug. 1993.
• [4] Makowski Z. S. (ed.): Analysis, Design and Construction of Double–Layer Grids. Elsevier Applied Science Publishers, 1981.
• [5] Melchers R. E.: Structural Reliability, Analysis and Prediction. Wiley, New York 1987.
• [6] Nowak A. S., Collins K. R.: Reliability of Structures. McGraw–Hill, Boston 2000.
• [7] Paczkowski W. M.: Wybrane problemy dyskretnej optymalizacji ewolucyjnej. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej Nr 544, Szczecin 1999.
• [8] Park S., Choi S., Sikorsky C., Stubbs N.: Efficient method for calculation of system reliability of a complex structure. International Journal of Solids and Structures, 2004, Vol. 41, pp. 5035−5050.
• [9] Silicka E.: Optymalizacja niezawodnościowa przekryć strukturalnych. (w:) Garbalińska H. (red.): Prace doktorantów kierunku budownictwo, Politechnika Szczecińska, Szczecin 2004, s. 97–120.
• [10] Silicka E., Silicki A.: Polioptymalizacja niezawodnościowa przekryć strukturalnych z zastosowaniem metod ewolucyjnych. Pomiary, Automatyka, Kontrola, Vol. 54, 2008.