Радуль О. А. Визначення довговічності та оптимізація кородуючих конструкцій з використанням нейромережевих моделей

Об'єкт дослідження - напружено-деформований стан конструктивних систем в умовах корозійного зношування. Мета дисертаційної роботи: створення ефективних моделей, методів та алгоритмів розв'язання задач визначення довговічності й оптимізації кородуючих конструкцій, що передбачають отримання розв'язку з наперед заданою точністю. Методи дослідження: напружено-деформований стан конструкцій проаналізовано за допомогою методу скінченних елементів. Для розв'язання задач оптимізації застосовано метод випадкового пошуку спільно з методом ковзного допуску. Чисельне інтегрування систем диференціальних рівнянь, що описують корозійний процес, здійснювалося по алгоритмам, в основі яких лежить метод Ейлера. Для побудови апроксимаційних моделей використовувались штучні нейронні мережі. Наукова новизна: уперше введено значення необхідної точності розв'язання в постановку задачі оптимізації кородуючих конструкцій у якості додаткового обмеження; уперше створено модуль управління точністю розв'язання систем диференціальних рівнянь, де нейромережеві моделі використано для визначення кроку інтегрування, який забезпечує необхідну точність обчислення функції обмежень при мінімальних обчислювальних витратах; отримала подальший розвиток ідея використання гранично допустимої похибки обчислення функції обмежень в якості критерію ковзкого допуску. Для зміни критерію ковзкого допуску вперше використовується серія нейронних мереж, налаштованих на різну точність розв'язання систем диференціальних рівнянь; удосконалено схему розв'язання задачі оптимізації з двома послідовними одноконтурними зв'язками за рахунок більш точної її ідентифікації з використанням нейромережевих моделей; удосконалено імітаційну модель визначення довговічності плосконапруженої кородуючої пластини з отвором за рахунок більш точної її ідентифікації за допомогою нейронних мереж. Теоретичні і практичні результати: створено нову методику розрахунку довговічності й оптимізації кородуючих конструкцій. На відміну від наявних, вона дозволяє одержувати розв'язання поставлених задач із необхідною точністю без додаткових обчислень, це дозволяє використовувати цю методику для розрахунку більш складних конструкції, що передбачають більші обчислювальні витрати. Розроблено програмне забезпечення для визначення довговічності й оптимізації, що може бути використане в науково-дослідних установах при дослідженні і проектуванні кородуючих конструкцій. Ступінь упровадження: методика і програмне забезпечення впроваджено в навчальний процес ДВНЗ "Український державний хіміко-технологічний університет" і розрахункову практику ВАТ "Дніпрополімермаш". Сфера використання: визначення довговічності та оптимізації кородуючих конструкцій.