Структурно-неоднородные профилированные стержневые системы

Рассмотрены постановки прямых и обратных задач рационального и оптимального проектирования плоских стержневых систем, составленных из структурно-неоднородных стержневых элементов. Расчетная модель стержня построена на гипотезах Тимошенко при учете нелинейных факторов деформирования. Предложены непрерывно-дискретные многоточечные расчетные критерии, представленные в квазиодноосной форме через деформации, позволяющие применять двухосные критерии прочности и различные условные ограничения. Выполнено обобщение расчетных критериев на случаи многовариантного и динамического нагружений. Приведены постановки обратных задач рационального проектирования, связанных с определением соответствующего числа геометрических функций, профилирующих слои стержня. Рассмотрены способы рационального профилирования ширины и толщины поперечно-слоистых стержней. Методы рационального проектирования стержневых систем построены на основе двухэтапных численно-аналитических итерационных процедурах. Приведены численные результаты решения разнообразных задач рационального проектирования при широком спектре внешних воздействий и используемых материалах, показывающие возможность получения экономии материалов до 40%.