Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zagadnienia kształtowania konstrukcji w ujęciu współczesnej mechaniki

Bołbotowski K., Czarnecki S., Czubacki R., Dzierżanowski G., Lewiński T., Łukasiak T., Sokół T.

Inżynieria i Budownictwo

|

2017

|

R. 73, nr 8

437--441

PL

Przedstawiono współczesne kierunki rozwoju teorii optymalizacji topologii konstrukcyjnej dźwigarów płaskich, przestrzennych oraz rusztów. Omówiono metody konstrukcji bazowych prowadzące do kratownicowych lub belkowych aproksymacji dźwigarów Michella, metodę strut and tie w wersji wspomaganej przez metodę konstrukcji bazowych, metodę interpolacji materiałowej oraz metodę projektowania materiału. Każda z tych metod łączy w sobie optymalizację kształtu i materiału.

EN

The paper concerns the contemporary trends of the theory of optimization of structural topology of planar and spatial girders as well as grillages. The following methods discussed are the ground structure method leading to truss-like or beam-like approximations of Michell structures, the strut and tie method supported by the ground structure method, the method of material interpolation schemes and the free material design method. Each of these methods combines the shape design and the material design.

2

Solution of the three forces problem in the case of two forces being mutually orthogonal

Sokół T., Lewiński T.

Engineering Transactions

|

2016

|

Vol. 64, iss. 4

485--491

EN

The present paper delivers some new numerical and exact solutions of the three forces problem that is one of fundamental problems of Michell’s truss theory. The present problem is to find the lightest fully stressed truss transmitting three self-equilibrated co-planar forces. In this study, we limit our considerations to the case of two forces being mutually orthogonal. The aim of this paper is to classify possible layouts of optimal trusses depending on the position of the applied lateral point load (the positions of the other two forces are fixed, which however does not restrict the scope of the study). The exact analytical solutions are obtained with a great help of numerical solutions that enable proper prediction of the optimal layouts.

3

Topology optimization in structural mechanics

Lewiński T., Czarnecki S., Dzierżanowski G., Sokół T.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2013

|

Vol. 61, nr 1

23-37

EN

Optimization of structural topology, called briefly: topology optimization, is a relatively new branch of structural optimization. Its aim is to create optimal structures, instead of correcting the dimensions or changing the shapes of initial designs. For being able to create the structure, one should have a possibility to handle the members of zero stiffness or admit the material of singular constitutive properties, i.e. void. In the present paper, four fundamental problems of topology optimization are discussed: Michell’s structures, two-material layout problem in light of the relaxation by homogenization theory, optimal shape design and the free material design. Their features are disclosed by presenting results for selected problems concerning the same feasible domain, boundary conditions and applied loading. This discussion provides a short introduction into current topics of topology optimization.

4

Zastosowanie optymalizacji topologicznej w projektowaniu konstrukcji żelbetowych z wykorzystaniem modeli "Strut and Tie"

Bołbotowski K, Knauff M, Sokół T.

Budownictwo i Architektura

|

2013

|

Vol. 12, nr 1

91--98

PL

Poglądowa, oparta na analizie kratownic idea modeli Strut and Tie sprawia, że są one często stosowane w praktyce. Zbudowanie modelu dobrze zgadzającego się z rzeczywistą pracą konstrukcji czasem bywa trudnym zadaniem. Tak np. rozpatrzony w referacie model naroża ramy przedstawiony w normie [7] i w pracy [8] może budzić zastrzeżenia. W niniejszej pracy zaproponowano metodę generowania modeli ST przy użyciu optymalizacji topologii kratownicy, rozpatrując zagadnienie minimalizacji objętości prętów rozciąganych modelu. Stworzono oprogramowanie wykorzystujące algorytm konstrukcji bazowej, w którym wprowadzono pewien sposób uwzględniania kosztu węzłów, co pozwoliło na uzyskiwanie optymalnych kratownic o racjonalnie małej liczbie prętów (w odróżnieniu od konstrukcji Michella). Dodatkowo zaimplementowano algorytmy pozwalające spełnić odpowiednie wytyczne Eurokodu 2. Korzystając z oprogramowania zaproponowano alternatywę dla modelu naroża ramy z tejże normy uzyskując znaczne oszczędności stali zbrojeniowej. Dzięki programowi rozwiązano także szereg innych płaskich zagadnień z dziedziny konstrukcji żelbetowych.

EN

Although Strut and Tie models are often used in practical design due to their apparent concept based on truss analysis, the creation of a model consistent with behaviour of the real structure is not an easy task. Frame corner model considered in the paper and presented in code [7] and article [8] exemplifies the problem. The authors proposed a method of automatic generating of ST models by making use of truss topology optimization (volume minimization problem). The method is based on classical ground structure approach. The authors introduced a method of including the cost of nodes in the objective function, which allowed to obtain solutions consisting of rationally small number of bars (unlike Michell’s structures). Moreover, algorithms ensuring consistency with Eurocode requirements were developed. The method was implemented in computer program. With the use of the software the authors proposed an alternative ST model for the frame corner, which requires considerably less reinforcement steel in comparison with the model suggested by the code. The versatility of the program was well proven in several other examples of plane stress problems in reinforced concrete design.