Василенко О. Г. Оптимальне проектування пластинчато-стержневих елементів за кінцевим станом конструкції в умовах корозії

Об'єкт дослідження - моделі, методи та алгоритми оптимального проектування конструкцій з урахуванням одночасної дії силових навантажень та агресивного середовища. Метою дисертаційної роботи є розробка ефективного підходу до оптимального проектування пластинчато-стержневих елементів конструкцій, що експлуатуються в умовах спільної дії силових навантажень та агресивного середовища. Застосовано методи розрахунку елементів конструкцій будівельної механіки; методи оптимального проектування та комп’ютерного моделювання процесів корозійної деградації. Розроблено новий ефективний та досить загальний підхід до розв’язування задач оптимального проектування конструкцій, що функціонують в умовах одночасної дії силових навантажень та впливу агресивного середовища. Проведене обґрунтування вірогідності розробленого підходу та аналіз ефективності його застосування у порівнянні з застосуванням прямих оптимізаційних алгоритмів до оптимального проектування конструкцій з урахуванням корозії. Побудовано алгоритм чисельної реалізації підходу, проведена його апробація та застосування для розв’язування широкого кола задач вагової оптимізації балок, ферм, рам, тонких пластинок, що функціонують в умовах агресивного середовища. Отримані нові дані порівняльного аналізу результатів застосування найбільш відомих моделей корозійної деградації, що враховують вплив напружень на швидкість корозії (В. М. Долинського, І. Г. Овчинникова та Е. М. Гутмана) для розв’язування задач оптимального проектування з урахуванням корозії. Одержані показники чутливості результатів математичного моделювання поведінки конструкції у агресивному середовищі та властивостей оптимальних проектів від зміни параметрів відповідних математичних моделей. Розв’язані конкретні задачі відшукання оптимального розподілу матеріалу пластинчатих та стержневих конструкцій заданої довговічності з урахуванням вимог міцності, стійкості, жорсткості та конструктивних обмежень, результати розв’язку яких вказують на досить високу ефективність і вірогідність запропонованої стратегії та можливість узагальнення розробленого підходу для розв’язування широкого кола складних практично важливих задач. Ступінь упровадження: результати роботи знайшли своє застосування в розрахунковій практиці підприємств: ВАТ «Новомосковський трубний завод», шахтне/керування «Луганське», ОХСП «Універсал» ДП «Суднобудівний завод імені 61 комунара», а також в науково-дослідній роботі Інституту технічної механіки Національної академії наук України та Державного космічного агенства України та у навчальний процес ДНУ ім. О. Гончара при підготовці студентів за спеціальністю «Динаміка і міцність». Запропоновані розробки можуть бути використані безпосередньо для ефективного розв’язування конкретних задач зниження матеріалоємності конструкцій, що функціонують в агресивному середовищі.