Optymalizacja konstrukcji

Podobne dokumenty
Poszukiwanie formy. 1) Dopuszczalne przemieszczenie pionowe dla kombinacji SGU Ciężar własny + L1 wynosi 40mm (1/500 rozpiętości)

Optymalizacja wież stalowych

PRAKTYCZNE METODY OBLICZENIOWE PRZYKŁAD NA PODSTAWIE REALNEJ KONSTRUKCJI WPROWADZANEJ DO PROGRAMU AUTODESK ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS

Obliczenie kratownicy przy pomocy programu ROBOT

Jan Kowalski Sprawozdanie z przedmiotu Wspomaganie Komputerowe w Projektowaniu

Założenia obliczeniowe i obciążenia

NA PODSTAWIE PROGRAMU ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS PROFESSIONAL Autor: mgr inż. Bartosz Kawecki

1.1. Przykład projektowania konstrukcji prętowej z wykorzystaniem ekranów systemu ROBOT Millennium

WYNIKI OBLICZEN MASZT KRATOWY MK-6.0/CT. Wysokość = 6.0 m

WYZNACZANIE PRZEMIESZCZEŃ SOLDIS

Analiza fundamentu na mikropalach

Modelowanie w projektowaniu maszyn i procesów cz.5

ROBOT Millennium wersja Podręcznik użytkownika (PRZYKŁADY) strona: 29

Moduł do wymiarowania konstrukcji prętowych. Opracował mgr inż. Tomasz Żebro

CAx integracja REVIT ROBOT.

Wpływ podpory ograniczającej obrót pasa ściskanego na stateczność słupa-belki

NIP ANALIZA STATYCZNA KŁADKI STALOWEJ O KONSTRYKCJI KRATOWEJ NAD RZEKĄ KWISĄ, ŁĄCZĄCĄ AL. WOJSKA POLSKIEGO Z UL.

Szymon Skibicki, KATEDRA BUDOWNICTWA OGÓLNEGO

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z PRZEDMIOTU: KONSTRUKCJE BUDOWLANE klasa III Podstawa opracowania: PROGRAM NAUCZANIA DLA ZAWODU TECHNIK BUDOWNICTWA

1.2. Przykład projektowania konstrukcji prętowej bez wykorzystania ekranów systemu ROBOT Millennium

Lp Opis obciążenia Obc. char. kn/m 2 f

Projektowanie ściany kątowej

ROBOT Millennium wersja Podręcznik użytkownika (PRZYKŁADY) strona: 1 SPIS TREŚCI

Rys. 32. Widok perspektywiczny budynku z pokazaniem rozmieszczenia kratownic

Osiadanie kołowego fundamentu zbiornika

EKSPERTYZA TECHNICZNA-KONSTRUKCYJNA stanu konstrukcji i elementów budynku

Obliczenie kratownicy przy pomocy programu ROBOT

ANALIZA RAMY PRZESTRZENNEJ W SYSTEMIE ROBOT. Adam Wosatko Tomasz Żebro

Projekt belki zespolonej

Profile zimnogięte. Typu Z i C

Spis treści. Zgodność z AutoCAD Usprawnione linie pomocnicze... 6 Wymiary... 6 Ręcznych wymiarów Eksport do Autodesk Navisworks...

Hale o konstrukcji słupowo-ryglowej

PaleZbrojenie 5.0. Instrukcja użytkowania

Profile zimnogięte. Tabele wytrzymałościowe

OBLICZENIA STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWE.

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2015/16

1. Menadżer raportów 2 2. Edytor parametrów 3 3. Parametr główny 4 4. Parametr zależny 5 5. Zestawienie atrybutów 6 6.

Projektowanie elementu zbieżnego wykonanego z przekroju klasy 4

WYNIKI OBLICZEN MASZT KRATOWY MK-3.0/CT. Wysokość = 3.0 m

ANALIZA STATYCZNA PŁYTY ŻELBETOWEJ W SYSTEMIE ROBOT. Adam Wosatko

5.1. Kratownice płaskie

Mechanika ogólna Wydział Budownictwa Politechniki Wrocławskiej Strona 1. MECHANIKA OGÓLNA - lista zadań 2016/17

Nasyp przyrost osiadania w czasie (konsolidacja)

Zadanie 1 Zadanie 2 tylko Zadanie 3

Moduł. Płatew stalowa

Analiza stanu przemieszczenia oraz wymiarowanie grupy pali

PROJEKT BUDOWLANY i WYKONAWCZY. OBLICZENIA Tom IV

Definiowanie układu - czyli lekcja 1.

PRZYKŁADOWE ZADANIA. ZADANIE 1 (ocena dostateczna)

Rys.1 a) Suwnica podwieszana, b) Wciągnik jednoszynowy 2)

Konstrukcja stalowa- obliczenia

Analiza porównawcza przemieszczeń ustroju prętowego z użyciem programów ADINA, Autodesk Robot oraz RFEM

Wprowadzenie układu ramowego do programu Robot w celu weryfikacji poprawności uzyskanych wyników przy rozwiązaniu zadanego układu hiperstatycznego z

MITEK INDUSTRIES DLA PRODUCENTÓW WIĄZARÓW ŁĄCZONYCH PŁYTKAMI KOLCZASTYMI I DOMÓW SZKIELETOWYCH

Przykład rozwiązania tarczy w zakresie sprężysto-plastycznym

PROJEKT NR 1 METODA PRZEMIESZCZEŃ

1. Obliczenia sił wewnętrznych w słupach (obliczenia wykonane zostały uproszczoną metodą ognisk)

Analiza nośności pionowej oraz osiadania pali projektowanych z wykorzystaniem wyników sondowań CPT

Raport wymiarowania stali do programu Rama3D/2D:

Wprowadzanie zadanego układu do

ANALIZA RAMY PŁASKIEJ W SYSTEMIE ROBOT. Adam Wosatko

PRACE KONSERWATORSKIE ELEWACJI PIERSCIENIA GŁÓWNEGO PLANETARIUM ŚLĄSKIEGO w CHORZOWIE

Spis treści. Co nowego w GRAITEC Advance BIM Designers 2019 R2 AKTUALIZACJE... 4 ULEPSZENIA I KOREKTY... 6

Analiza stateczności zbocza

STRONA TYTUŁOWA Ekspertyza techniczna:

Wprowadzenie układu ramowego do programu Robot w celu weryfikacji poprawności uzyskanych wyników przy rozwiązaniu zadanego układu hiperstatycznego z

Analiza ściany oporowej

OPTYMALIZACJA ZBIORNIKA NA GAZ PŁYNNY LPG

FUNDAMENTY ZASADY KSZTAŁTOWANIA I ZBROJENIA FUNDAMENTY

H+H Płaskie belki nadprożowe. i kształtki U. i kształtki U

mgr inż. Sławomir Żebracki MAP/0087/PWOK/07

UMOWA KUPNA - SPRZEDAŻY. (wzór)

Drewno klejone warstwowo w budownictwie halowym

METODA SIŁ KRATOWNICA

Zestaw pytań z konstrukcji i mechaniki

Szymon Skibicki, KATEDRA BUDOWNICTWA OGÓLNEGO

PODSTAWY STATYKI BUDOWLI POJĘCIA PODSTAWOWE

Spis treści NOWOŚCI... 5 ULEPSZENIA... 9

Z1/7. ANALIZA RAM PŁASKICH ZADANIE 3

T.T.U. ZDZISŁAW URBANOWICZ Gdańsk, ul.litewska 16 tel./fax: OBLICZENIA STATYCZNE

Wytrzymałość Materiałów

Projekt nr 1. Obliczanie przemieszczeń z zastosowaniem równania pracy wirtualnej

gruparectan.pl 1. Kratownica 2. Szkic projektu 3. Ustalenie warunku statycznej niewyznaczalności układu Strona:1

Spis treści. Połączenie z blachą dla profili złożonych plecami Połączenie z profilem dla profili złożonych plecami... 5


Katedra Mechaniki Konstrukcji ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 1 Z MECHANIKI BUDOWLI

ĆWICZENIE 1. (8.10) Rozciąganie statycznie wyznaczalne, pręty o skokowo zmiennym przekroju, kratownice, Obciążenia termiczne.

Z mechanicznego i elektronicznego punktu widzenia każda z połówek maszyny składa się z 10 osi o kontrolowanej prędkości i pozycji.

Projektowanie geometrii fundamentu bezpośredniego

Widok ogólny podział na elementy skończone

KRATOWNICE 1. Definicja: konstrukcja prętowa, składająca się z prętów prostych połączonych ze sobą przegubami. pas górny.

Projekt ZSWS. Instrukcja uŝytkowania narzędzia SAP Business Explorer Analyzer. 1 Uruchamianie programu i raportu. Tytuł: Strona: 1 z 31

Advance Design 2015 / SP2

Projekt połowicznej, prostej endoprotezy stawu biodrowego w programie SOLIDWorks.

1. SST EKSPERTYZA Z ANALIZĄ MOŻLIWOŚCI DOCIEPLENIA POŁACI DACHU

POMOCE NAUKOWE MODELOWANIE W PROGRAMIE ROBOT HALA PRZEMYSŁOWA O KONSTRUKCJI ŻELBETOWEJ EJ MONOLITYCZNEJ ROBOT MODELOWANIE W PROGRAMIE

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY w Szczecinie

Kształtowniki Zimnogięte

Obliczenia statyczne wybranych elementów konstrukcji

Uruchomić programu AUI kliknięciem ikony znajdującej się na pulpicie. Zadanie rozwiązać za pomocą systemu ADINA.

Transkrypt:

Optymalizacja konstrukcji Optymalizacja konstrukcji to bardzo ważny temat, który ma istotne znaczenie praktyczne. Standardowy proces projektowy wykorzystuje możliwości optymalizacji w niewielkim stopniu. Zazwyczaj projekt konstrukcji tworzony jest przez architekta, który nie posiada zaawansowanych narzędzi, by móc być w stanie wygenerować kilka, kilkanaście lub kilkadziesiąt wariantów konstrukcji, zweryfikować je, również pod kątem wytrzymałościowym oraz wybrać najbardziej optymalne rozwiązanie według zadanych kryteriów. Oczywiście są sytuacje, gdzie z uwagi na różne uwarunkowania szkielet konstrukcji jest ściśle narzucony i zadaniem inżyniera jest tylko dobranie odpowiednich przekrojów elementów nośnych. Jednak w wielu przypadkach zasadniczym ograniczeniem jest kształt bryły, natomiast nie ma sztywnych ograniczeń na układ konstrukcyjny. W przypadku takich zadań otwiera się pole do optymalizacji konstrukcji. Spróbujmy to sobie wyobrazić na przykładzie projektu hali zdefiniowanego w następujący sposób: Kryteria generacji 1) Wymiary hali 20*40m, wysokość 10m 2) Slupy stalowe o przekroju IPE 200 3) Elementy nośne dachu na osi Y w formie kratownic, górna krawędź w kształcie paraboli o strzałce 2m, dolna krawędź w kształcie linii prostej. 4) Pasy kratownicy z profilu IPE 200, słupki i stężenia z profilu IPE 100 5) Elementy nośne dachu na osi X w formie profili IPE 120, ilość osi 5 6) Obciążenie eksploatacyjne L1 na dachu 2kN/m2 7) Wysokość kratownic na boku w przedziale 1.6m do 2m z krokiem 0.2m (3 warianty) 8) Ilość kratownic wewnętrznych w przedziale 4 do 7 z krokiem 1 (4 warianty) 9) Stężenia kratownicy podwójne lub pojedyncze (2 warianty) Jak łatwo policzyć, powyższe kryteria spowodują wygenerowanie 24 różnych wariantów. Kryteria oceny wariantów 1) Minimalizacja ciężaru konstrukcji 2) Dopuszczalne przemieszczenie pionowe dla kombinacji SGU Ciężar własny + L1 wynosi 50mm 3) Dopuszczalne naprężenie w prętach dla kombinacji SGN Ciężar własny*1.2 + L1*1.4 wynosi 434MPa 4) Każde kryterium posiada jednakową wagę. W przypadku kryteriów z dopuszczalną wartością jako najlepsze przyjmuje się rozwiązanie najbliższe wartości dopuszczalnej od strony bezpiecznej. 5) Ocena danego wariantu konstrukcji to wypadkowa wszystkich kryteriów z uwzględnieniem ich wag.

Tak zdefiniowane zadanie jest praktycznie nierealizowalne w obecnie istniejącym oprogramowaniu z uwagi na ograniczenia czasowe. Każdy wariant wymagałby ręcznej generacji nowego modelu 3D, co czyniłoby takie podejście bardzo nieefektywnym. Aby móc w racjonalnym czasie rozwiązać postawione zadanie potrzebny jest program, który jest w stanie tworzyć modele konstrukcji w sposób parametryczny. Takim programem jest IntelForm, w którym w prosty sposób można tworzyć tak zdefiniowane konstrukcje( jak również wiele innych, bardziej skomplikowanych modeli). Kryteria generacji definiowane są w wydzielonej gałęzi węzła Warianty modelu poniżej przykładowa definicja dla osi konstrukcji oraz typów kratownic

Kryteria oceny definiowane są w wydzielonej gałęzi węzła Warianty modelu poniżej przykładowa definicja dla dopuszczalnych wartości przemieszczeń. W przypadku kryteriów wytrzymałościowych program umożliwia zdefiniowanie obciążenia poprzez wybór odpowiedniej kombinacji obciążeń

Poniżej zostało przedstawionych kilka z wygenerowanych automatycznie wariantów. Wizualizację kolejnych wariantów w czasie rzeczywistym można uzyskać poprzez zmianę numeru bieżącego wariantu.

Ostatnim etapem jest uruchomienie opcji porównywania wariantów i wyświetlenie wyników. W przypadku kryteriów wytrzymałościowych w tle uruchamiany jest silnik programu Autodesk Robot Structural Analysis. W przedstawianym przykładzie ocena pojedynczego wariantu trwa kilka sekund (wygenerowanie konstrukcji w Robocie, obliczenia, ściągnięcie rezultatów), zatem finalny wynik optymalizacji w chwili obecnej otrzymujemy po około 4 minutach. (procesor i7-4790). Dzięki opcji Sortuj wg oceny warianty można automatycznie uszeregować od najlepszego do najgorszego rozwiązania. Jako najbardziej optymalny został wybrany wariant z 5-cioma wewnętrznymi kratownicami z pojedynczymi stężeniami o wysokości kratownicy 2m. Różnica między najlepszym a najgorszym dopuszczalnym rozwiązaniem to ok. 45% jeśli chodzi finalny wskaźnik oceny przy różnicy ciężaru ok. 9 ton. Lżejsze konstrukcje zostały odrzucone z uwagi na niespełnienie warunków wytrzymałościowych.