Застосування кривих Безьє для опису форми конструкції при оптимізації клейового з’єднання

Abstract

Розв’язано задачу топологічної оптимізації симетричного двозрізного з’єднання. Запропонована математична модель з’єднання змінної товщини є узагальненням класичної моделі Голанда–Рейсснера. Форма накладки описується за допомогою кривої Безьє. Шуканими величинами в задачі оптимізації є координати контрольних точок кривої Безьє. Цільовою функцією може бути як довжина з’єднання, так і площа поперечного перерізу накладки. Обмеження накладаються на напруження в клейовому шарі та в накладці. Пряму задачу зі знаходження напруженого стану з’єднання за заданих геометричних параметрів розв’язано за допомогою методу скінченних різниць. Для розв’язання задачі оптимізації використано генетичний алгоритм. З метою покращення збіжності генетичного алгоритму запропоновано острівну модель еволюції, яка забезпечує швидкість еволюційного відбору і стабільність досягнутих результатів. Розв’язано модельну задачу.

Keywords

• тришарова конструкція
• топологічна оптимізація
• генетичний алгоритм