автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Разработка методики оптимального проектирования пролетного строения решетчатых козловых кранов

На правах рукописи

ЗУБОВ Андрей Петрович

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ РЕШЕТЧАТЫХ КОЗЛОВЫХ КРАНОВ

Специальность 05.05.04 -Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2005

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Кобзев Анатолий Петрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Панасенко Николай Никитович

доктор технических наук, профессор Павлов Павел Иванович

Ведущее предприятие -

ОАО «Тяжмаш», г. Сызрань

Защита состоится "_" апреля 2005 г. в 13 часов на заседании

диссертационного совета КР 212.242 65 при ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» по адресу: 410054, Саратов, ул. Политехническая, 77, Саратовский государственный технический

университет, корп. 1, ауд._

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет».

Автореферат разослан "_" марта 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Басков В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Козловые краны являются материальной базой механизации наиболее сложных пространственных объектов в промышленности, строительстве, судостроении, сельском хозяйстве, транспорте В связи с быстрыми темпами развития научно-технического прогресса в указанных отраслях требуются постоянное совершенствование козловых кранов с темпами, соответствующими развитию отраслей, в которых работают краны, разработка уникальных по своим техническим параметрам кранов Решение этих задач возможно лишь с применением ЭВМ, для чего необходимы совершенствование расчетных методов, разработка алгоритмов и программ, позволяющих реализовать на ЭВМ эти методы Кроме того, растут требования к качеству новых машин, их металлоемкости, производительности, которые могут быть решены лишь с использованием современных методов расчета, особенно методов оптимального проектирования, которые получают все большее распространение в машиностроении

В создании современных методов расчета грузоподъемных кранов ведущая роль принадлежит советским ученым И И Абрамовичу, М П Александрову, П Е Богуславскому, В И Брауде, А А Вайнсону, А В Вертинскому, М М Гохбергу, А И Дукельскому, А А Зарецкому, Л Г Кифер, Б С Ковальскому, М С Комарову, А Г Лангу, Н А Лобову, И С Мазоверу, Л А Невзорову, А Б Парницкому, П 3 Петухову, Л Г Серлину, В Ф Сиротскому, Д Н Спициной и другим Из зарубежных ученых значительный вклад в развитие теории расчета грузоподъемных машин внесли Ф Зедельмайер, Ф Курт, Р Нейгебаудер, А Луттерот, Ж Пайер, М Шеффлер и другие

Прикладную теорию оптимального и автоматизированного проектирования машин развивали В Н Демокритов, Е М Кудрявцев, Е Ю Малиновский, Б Г Скородумов, В Г Соловьев, В Н Тарасов

В краностроении используются в равной степени два существенно различных подхода к расчету по допускаемым напряжениям и по предельным состояниям Более прогрессивными являются расчеты по предельным состояниям, базирующиеся на вероятностной теории надежности Однако большинство козловых кранов относятся по режиму работы к группам 1К-ЗК (легкий режим), выпускаются малыми сериями или в единичном производстве, характер и интенсивность нагружения их зависят от назначения, что усложняет и снижает достоверность данных по надежности Поэтому практически невозможно с удовлетворительной достоверностью разработать методику расчета таких кранов по предельным состояниям Кроме того, из кранов легкого режима (группы 1К-ЗК) лишь башенные краны требуется рассчитывать на усталостную прочность, что связано с

работой механизма вращения, увеличивающей цикличность

нагружения и работы их в IV-VII ветровых районах по ГОСТ 1461-77. На основании изложенного расчет на усталость в работе не проводится.

Современные козловые краны в большинстве своем являются сложными пространственными конструкциями, проектирование которых может быть произведено лишь с применением современных методов строительной механики, из которых наиболее универсальными и хорошо разработанными являются матричные методы расчета сложных стержневых систем, наиболее приспособленные к алгоритмизации, а поэтому и использованию ЭВМ. Применение матричных методов требует дискретизации расчетных схем, что применительно к козловым кранам является достаточно просто разрешимым, так как металлическая конструкция козловых кранов наиболее естественно разбивается на отдельные элементы, взаимодействующие между собой в узловых точках.

Несмотря на то, что в целом методика расчета козловых кранов достаточно детально разработана в литературе, задача оптимального проектирования тяжелых козловых кранов является сложной, требующей приложения указанных норм расчета в методику оптимального проектирования с алгоритмизацией этих методов и норм на ЭВМ.

Задача проектирования усложняется тем, что из-за единичного или мелкосерийного производства козловых кранов нет возможности изготовления опытных образцов, их тщательного испытания и исследования, что, в свою очередь, требует принятия дополнительных ограничений при проектировании и выборе методов расчета.

Перед учеными в области ПТМ постоянно ставится задача существенного увеличения производства средств механизации и автоматизации подъемно-транспортных, погрузоразгрузочных и складских работ в целях значительного сокращения сферы ручного малоквалифицированного и тяжелого физического труда, поэтому конструктивное совершенствование козловых кранов, направленное на снижение металлоемкости, является задачей первостепенной важности, решение которой без использования методов оптимального проектирования практически невозможно.

Цель работы. На основании изложенного целью настоящего исследования является снижение металлоемкости крановых решетчатых конструкций на основании разрабатываемой методики оптимального проектирования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

провести обзор методов оптимизации, существующих схем

металлоконструкций, методов расчета;

выбрать и модифицировать применительно к решаемой задаче метод оптимизации стержневых систем, метод расчета,

разработать алгоритм выбора параметров решетчатых конструкций размеров фермы, поперечных сечений элементов,

на основании проведенных исследований разработать методику оптимального проектирования крановых решетчатых конструкций и предложить алгоритм предварительного выбора параметров сечений Методы исследования. Задачи диссертационного исследования решены на основе методов оптимального проектирования, теории матричного исчисления и численных методов

Научная новизна диссертационной работы представлена следующими результатами, полученными впервые и имеющими важное научно-техническое значение для проблемы оптимального проектирования крановых решетчатых конструкций

предложена модификация метода Хука-Дживса для решения задач оптимизации крановых решетчатых конструкций и применение предложенной модификации к решению задач с ограничениями,

- разработаны алгоритмы оптимального проектирования крановых решетчатых конструкций,

получена методика автоматизированного расчета на ЭВМ крановых решетчатых конструкций,

- разработаны методы предварительной оценки и выбора схемы решетчатой конструкции

Достоверность основных научных положений обоснована соответствующими доказательствами, базирующимися на законах механики и математики, сопоставлением результатов аналитического исследования с данными математического моделирования, сравнительным анализом полученных результатов с известными в литературе

Практическая ценность. Проведенные научные исследования позволили разработать методику автоматизированного проектирования крановых решетчатых конструкций, достичь снижения металлоемкости и энергоемкости работы кранов, затрат труда конструкторов на стадии проектирования и времени на разработку конструкций

Реализация результатов работы. Разработанные методика, алгоритм, программа внедрены на Сызранском ОАО "Тяжмаш", ООО ИКЦ "Крансервис" при разработке проектов реконструкции кранов, результаты работы используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 170900 «Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование» Ожидаемый экономический эффект в среднем составляет 71000 рублей при реконструкции одного крана грузоподъемностью 30 т

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования докладывались на: Международной научно-технической конференции «Оптимальное проектирование подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин» (Днепродзержинск, 2003), 6-м Всероссийском семинаре «Подъемно-транспортная техника, внутризаводской транспорт, склады» (Москва, 2004), ежегодных

научно-технических конференциях Саратовского государственного технического университета (2000-2005).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 5 научных статьях. •

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы из 135 наименований, двух приложений. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунка и 4 таблицы.

На защиту выносятся:

модификация метода Хука-Дживса для оптимального проектирования крановых конструкций;

- математические зависимости, алгоритм и программа расчета ферменных конструкций;

- методика оптимального проектирования пролетного строения решетчатых козловых кранов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель, научная новизна и практическая ценность и поставлены задачи исследования.

В первой главе проведен обзор методов расчета и оптимального проектирования, причем из большого количества методов расчета ферменных конструкций методами сопротивления материалов и строительной механики необходимо остановиться на методе, позволяющем наиболее просто и с большой точностью производить расчеты с помощью ЭВМ В нашем случае это метод конечных элементов, который базируется на матричных методах расчета, тем более что в последние годы появилось очень много программ по расчету металлоконструкций этим методом.

Обзор методов оптимизации показал, что решение задачи оптимального проектирования в целом сводится к выбору независимых переменных параметров, принадлежащих допустимой области D и обеспечивающих экстремальное значение выбранного критерия оптимизации. Задачи оптимального проектирования иначе называют задачами параметрической оптимизации Задачи параметрической оптимизации, имеющие единственный критерий в исследуемой области,

называются унимодальными или одноэкстремальными Задачи, в которых имеется несколько локальных минимумов критерия оптимальности, являются многоэкстремальными задачами оптимизации или задачами многомерного поиска Кроме указанного, задачи оптимизации делятся на задачи условной и безусловной оптимизации Задачи условной оптимизации - это задачи с ограничениями При нелинейных ограничениях, связывающих переменные между собой, исследуемые задачи являются задачами нелинейного программирования В целом к задачам нелинейного программирования относятся задачи с нелинейной целевой функцией и линейными ограничениями, линейной функцией и нелинейными ограничениями, а также задачи с нелинейной целевой функцией и нелинейными ограничениями На основании изложенного, учитывая вид большинства аналитических зависимостей по расчету и проектированию металлоконструкции и механизмов кранов, задачи оптимального проектирования козловых кранов относятся к задачам нелинейного программирования.

В зависимости от решаемой задачи выбирается метод поиска оптимальных параметров Методы многомерного поиска делятся на две большие группы - прямые и косвенные Прямые методы основаны на вычислении значений целевой функции и сравнении вычисляемых значений Косвенные методы основаны на использовании необходимых и достаточных условий математического определения экстремума функции

Косвенные методы можно разделить на два типа градиентные методы, в которых используются точные значения первых производных, и методы второго порядка, в которых наряду с первыми производными используются также вторые производные функции Все косвенные методы поиска требуют неразрывности функции цели, ее выпуклости и дифференцируемости Последний недостаток может быть устранен применением различных методов приближенного численного нахождения значений производных

В тех случаях, когда требуется получить решение экстремальной задачи с большой степенью точности, градиентные методы оказываются часто малоэффективными Кроме того, в ряде случаев невозможно или весьма затруднительно найти выражение для производных целевой функции Применение разностной аппроксимации производных в таких случаях приводит к необходимости экспериментального определения длины шагов, позволяющего установить надлежащее соответствие между ошибкой округления и ошибкой аппроксимации

В таких случаях более эффективными являются методы прямого поиска, для реализации которых не требуется вычисление производных и градиентов функции, а используются только значения целевой функции

Поэтому на основании вышесказанного представляют интерес методы прямого поиска, из которых наибольшее применение находит метод конфигураций Хука-Дживса, позволяющий исследовать овражные функции Однако требуется модифицировать метод так, чтобы можно было решать задачи оптимизации с ограничениями В частности, рекомендуется в качестве одного из средств улучшения методов прямого поиска введение частичного перебора При оптимизации решетчатых конструкций исследуемыми параметрами являются расстояние между поясами, количество и поперечное сечение поясов, сечение и шаг расстановки раскосов Кроме того, может варьироваться тип прокатного профиля сечений элементов конструкции Применительно к ферменным конструкциям можно рекомендовать использование метода Хука-Дживса для определения расстояния между поясами Сечения поясов и раскосов при этом могут находиться перебором значений из числового ряда толщин выпускаемого проката, начиная с меньшего члена числового ряда, назначаемого из условий возможностей технологии сборки металлоконструкции с последующей проверкой всех ограничений При этом необходимо назначение определенной последовательности проверки ограничений Это позволит подойти к точке разрыва целевой функции с любой точностью и найти глобальный минимум металлоемкости металлоконструкции или минимум приведенности затрат Кроме того, в алгоритм Хука-Дживса необходимо ввести модификацию, заключающуюся в том, чтобы вместо изменения всех исследуемых параметров «по образцу» изменять один, дающий наименьшее значение целевой функции Это будет гарантировать точное отыскание значение минимума целевой функции с меньшими затратами машинного времени

Во второй главе проведены анализ существующих решетчатых конструкций, поперечных сечений ферм и оценка трудоемкости, технологичности изготовления и эксплуатации конструкций

Ввиду большого разнообразия схем решетчатых конструкций необходимо предварительно обосновать выбор типа решетки по условиям металлоемкости, трудоемкости изготовления и эксплуатации металлоконструкций

Металлоемкость можно оценить по числу поясов, числу и виду сечения раскосов и сечению ездовых балок

где Ои - металлоемкость конструкции, п1 - число поясов,

- вес одного погонного метра пояса, Ьг - длина пояса,

п2 - число раскосов,

- вес одного погонного метра раскоса, Ь2 - длина раскоса, п3 - число ездовых балок,

Ай3 - вес одного погонного метра ездовой балки, Х3 - длина ездовой балки.

Трудоемкость изготовления на предварительной стадии можно оценить только по числу стыков сборки с помощью сварки раскосов и суммарной длины швов приварки ездовых балок, а размер катета шва на предварительной стадии считать одним и тем же ввиду того, что у кранов одинаковые нагрузки и режим работы

Чтобы при анализе можно было учесть число стыков сварных узлов и длину швов при сборке ездовых балок, трудоемкость изготовления лучше оценивать в безразмерном виде Для этого необходимо одну из схем решеток принять за базовую, а трудоемкость изготовления получать делением трудоемкости рассматриваемой схемы на трудоемкость базовой схемы

где СТР - трудоемкость изготовления решетчатой металлоконструкции в безразмерном виде,

п2Т,к2Т - соответственно число панелей и число стыков для проварки раскосов одной панели рассматриваемой конструкции,

п^к^ - соответственно число панелей и число стыков для проварки раскосов одной панели базовой схемы,

п-1Т,Ь-1Т - соответственно число ездовых балок и суммарная длина швов приварки ездовых балок рассматриваемой схемы,

п3Б,Ь3Б - соответственно число ездовых балок и суммарная длина швов приварки ездовых балок базовой схемы.

Для разных типов решетки число швов панели к2 различно. Технологичность сборки и эксплуатации на предварительном этапе можно оценить по наличию труднодоступных для сварки и повышенной концентрации напряжений мест, а также мест (пазух, карманов и др.), где могут собираться влага, пыль. Это места повышенной коррозии, наличие которых нежелательно.

Исключить наличие таких мест можно зависимостью

где ТСБ, ТЭК - соответственно технологичность сборки и эксплуатации конструкции,

1СБ,1ЭК - соответственно наличие труднодоступных мест для сварки, мест с высокой концентрацией напряжений и повышенной коррозионностью

В третьей главе целевая функция выбора оптимальной схемы решетчатой металлоконструкции пролетного строения крана

Одной из главных задач при оптимальном проектировании является выбор целевой функции Существует множество моделей оценки оптимальности металлоконструкций кранов Их условно делят на критерии высокого и критерии низкого уровня К последним относятся металлоемкость и энергоемкость

Металлоемкость кранов является достаточно обобщающим критерием Он учитывает не только единовременные затраты при изготовлении, но и регулярные затраты при эксплуатации на электроэнергию при работе механизмов передвижения кранов и крановых тележек

Можно рекомендовать на начальной стадии исследования в качестве критерия оптимизации металлоемкость конструкции Ом, которая может быть определена

где км - коэффициент металлоемкости вспомогательных элементов (косынок, проушин и др) ферменных крановых конструкций

После оценки оптимальности решетчатой конструкции по металлоемкости необходимо варианты, близкие по значению металлоемкости, оценить по суммарным приведенным затратам

Целевую функцию суммарных приведенных затрат можно выразить в безразмерном виде

где ОМт - металлоемкость рассматриваемой схемы металлоконструкции, Ош - металлоемкость базовой схемы металлоконструкции, Сш - энергоемкость механизмов передвижения крана

Трудоемкость изготовления рассматриваемой схемы в безразмерном виде определяется по зависимости (2)

Для определения энергоемкости СЭН необходимо найти суммарную мощность привода механизмов передвижения рассматриваемой схемы крана МагГ и мощность привода передвижения базовой схемы крана Поскольку время работы двигателей кранов одного и того же режима работы, грузоподъемности и условий работы одинаково, удельную энергоемкость в безразмерном виде можно определить

В четвертой главе разработана модификация метода Хука-Дживса для решения задач оптимизации решетчатых крановых конструкций Преимуществом данного метода является то, что он позволяет исследовать «овражные» функции, направление движения в которых меняется в процессе исследования, движение происходит как бы по дну оврага Процедура метода Хука - Дживса включает следующее

1 Выбирается базовая точка

2 Назначается шаг покоординатного движения по каждому из параметров

3 Проводится исследование целевой функции в окрестности базовой точки, то есть выбор направления движения к оптимуму по каждому из параметров

4 На основании проведенного исследования движением «по образцу» выбирается новая базовая точка и вновь проводится исследование в ее окрестности.

5 Если значение оптимума целевой функции не изменяется или изменяется незначительно, то уменьшается шаг движения по всем направлениям.

Особенностью рассмотренного метода является то, что он применим для решения задач безусловного минимума или максимума целевой функции, а большинство инженерных задач являются задачами с ограничениями.

В качестве ограничений при оптимизации параметров металлоконструкции являются условия прочности, жесткости, местной устойчивости и др

Для возможности применения алгоритма Хука-Дживса предлагается реализация метода в основной программе по выбору расстояния между поясами При этом первоначальный размер между поясами и шаг движения к экстремуму задаются, а последующие размеры назначаются с переменным шагом, что позволит по заданному минимальному шагу получить любую точность решения

Для возможности применения рассмотренного метода к решаемой задаче предлагается модификация, заключающаяся в том, что после

исследования окрестности базовой точки движение происходит только по координате, дающей наибольшее приращение (или убывание) целевой функции ввиду сравнительно небольшого количества переменных параметров Для исключения точек разрыва предлагается метод Хука -Дживса использовать только в основной программе, а проверку ограничений проводить в соответствующих подпрограммах, тем самым исключая точки разрыва целевой функции Итерационный процесс поиска параметров балки выполняется по зависимости

нг1=н: +М-Г

(8)

где Я - значение фактора, г - номер фактора, г - номер итерации,

- шаг движения к минимуму функции Выбор величины шага и направления движения к минимуму металлоемкости осуществляется на основании покоординатного спуска

где Ом - металлоемкость исследуемого элемента, г - номер рассчитываемого элемента

Указанную процедуру можно показать в виде алгоритма (рис 1) Данный алгоритм реализован в основную программу Далее в диссертации описана работа данного алгоритма и всех вспомогательных программ

В основную программу входит подпрограмма определения минимальной массы металлоконструкции, геометрии и поперечного сечения элементов при заданной высоте и ширине моста

Внутри подпрограммы для определения максимальных эквивалентных напряжений используется лицензионный модуль расчета стержневых конструкций С его помощью рассчитывается напряженно-деформированное состояние произвольной трехмерной конструкции, состоящей из стержней произвольного поперечного сечения при произвольном нагружении и закреплении При этом соединения элементов в узлах может быть как жестким, так и шарнирным

С помощью данного модуля можно проводить следующие расчеты

- статический расчет (определение суммарных напряжений в элементах конструкции);

- расчет на устойчивость (определение коэффициента запаса устойчивости).

Для подпрограммы разработаны ограничения задачи выбора оптимальных геометрических параметров поперечного сечения пролетного строения металлоконструкции:

1. Ограничение по прочности конструкции.

2. Ограничение по вертикальной статической жесткости.

3. Ограничения местной устойчивости элементов крановых балок.

4. Ограничение динамической жесткости металлоконструкции.

Для проведения оптимизации методом Хука-Дживса необходимо определить исходную базовую точку, для чего используется формула

где

Q • нагрузка, Ь - пролет,

п - количество раскосов половины пролетного строения, - коэффициент продольного изгиба.

Данное значение высоты Я будет являться исходной базовой точкой исследования функции по расстоянию между поясами в вертикальной плоскости.

Исходная базовая точка исследования функции по ширине фермы определяется аналогично по нагрузкам в горизонтальной плоскости.

В пятой главе описана методика оптимального проектирования пролетного строения решетчатых козловых кранов, в ходе которой необходимо:

- уточнить целевую функцию применительно к решаемой задаче;

- выбрать согласно формуле (10) исходные данные по расстоянию между поясами в вертикальной и горизонтальной плоскостях фермы;

- принять шаг изменения расстояния между поясами и минимальный шаг, определяющий, как сказано выше, точность отыскания минимума. Шаг изменения расстояния между поясами рекомендовать в пределах 300-500 мм, исходя из

21, [п (д + п с; + 2 (3 п)-(3 (у-п + 1)] (4 сг п + 4 <5 п2 + 8 д п2)

н =

(10)

размеров панелей реальных крановых конструкций. Минимальный шаг можно принимать в пределах 1-3 мм - это . незначительно увеличит число операций;

- задаться маркой металла, исходя из условий эксплуатации. Для кранов, работающих на открытом воздухе, можно рекомендовать сталь 09Г2С и более прочные стали, так как СтЗ при всех своих положительных качествах имеет низкую морозостойкость- -20°С, а в большинстве районов России может быть и более низкая температура, эксплуатация при которой может привести к хрупкому разрушению металла;

- принять вид решетки, задаться типом поперечного сечения поясов, раскосов и стоек;

- ввести в программу исходные данные, учитывающие группу режима работы, грузоподъемность, пролет, скорости рабочих движений и выполнить расчет по критерию металлоемкости;

- после изучения результатов расчета, если есть несколько близких по металлоемкости значений, произвести расчет по минимуму приведенных затрат по формуле (6) и результат с минимальными приведенными затратами принять в качестве окончательного.

В качестве примера по данной методике была пересчитана металлоконструкция кранов КК20-32 и КСЗО-42, и были рассчитаны технико-экономические показатели, которые приведены в заключении.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований:

1. Выполнен обзор методов расчета и оптимизации крановых решетчатых конструкций.

2. Предложено производить расчет методом конечных элементов; исследование на оптимальность проводить модифицированным методом Хука-Дживса, в котором исследование на оптимальность проводится в основной программе, а в подпрограмме проводится проверка выполнения ограничений прочности, жесткости, местной устойчивости, динамической жесткости, что позволяет исключить разрыв функции в основной программе.

3? Разработаны алгоритм и программа выбора оптимальных параметров пролетного строения решетчатых крановых конструкций.

4. Предложена методика оптимального проектирования пролетного строения крановых решетчатых конструкций козловых кранов. В качестве примера проведен расчет кранов

05.01- 05. 06

КК20-32 и КСЗО-42 с определением экономической эффективности от внедрения, которая составила 64000 и 78000 рублей на один кран соответственно. Кроме того, экономия электроэнергии составляет до 18225 и 21600 кВт в год за счет снижения установочной мощности двигателей механизмов передвижения крана.

Основные положения диссертации отражены в следующих печатных работах:

1. Зубов А. П. Оптимальное проектирование крановых решетчатых конструкций/ А.П. Зубов, А.П. Кобзев, Р.А. Кобзев // Современные проблемы нелинейной механики конструкций, взаимодействующих с агрессивными средами: Сб. науч. тр. межвуз. науч. конф. - Саратов: СГТУ, 2000. С. 48-53.

2. Зубов А.П. Оптимальное проектирование металлоконструкций козловых кранов / А.П. Зубов, А.П. Кобзев // Региональные особенности развития машино- и приборостроения, проблемы и опыт подготовки кадров: Сб. тр. I Всерос. науч.-метод. конф. - Саратов: СГТУ, 2000. С. 38-42.

3. Зубов А.П. Оптимальное проектирование решетчатых конструкций/ А.П.Зубов // «ИНТЕРСТРОЙМЕХ-2001»:Труды междунар. науч.-техн. конф. - Санкт-Петербург: СПбГТУ, 2001. С. 75-78.

4. Зубов А.П. Оптимальное проектирование ферменных конструкций / А.П. Зубов, А.П. Кобзев // Перспективы развития подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин: Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф. - Саратов: СГТУ, 2002. С. 87-91.

5. Зубов А.П. Методика оптимального проектирования пролетного строения решетчатых козловых кранов / А.П. Зубов // Техника и технологии: Ежемесячный отраслевой науч.-техн. журнал. М., 2005. С. 15-17.

Лицензия ИД № 06268 от 14.11.01

Подписано в печать 23.03.05

Бум. тип. Усл.-печ.л. 0,39(1,0)

Тираж 100 экз. Заказ 117 Саратовский государственный технический университет 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77 Копипринтер СГТУ, 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Формат60х84 1/160 Q Уч.-изд„т 0,9 .

Введение.

ГЛАВА 1. Обзор методов расчета и оптимального проектирования.

1.1. Обзор методов расчета решетчатых конструкций и выбор метода

1.2. Обзор методов оптимального проектирования и выбор метода.

1.3. Выводы.

ГЛАВА 2. Обзор существующих решетчатых конструкций козловых кранов и оценка технологичности и трудоемкости их сборки и эксплуатации.

2.1. Обзор решетчатых конструкций козловых кранов.

2.2. Оценка трудоемкости, технологичности изготовления и эксплуатации конструкции.

2.3. Выводы.

ГЛАВА 3. Целевая функция выбора оптимальной схемы решетчатой металлоконструкции пролетного строения крана.

Выводы по главе.

ГЛАВА 4. Разработка модификации метода Хука-Дживса для решения задач оптимизации решетчатых крановых конструкций.

4.1. Алгоритм выбора оптимальных параметров поперечного сечения пролетного строения.

4.1.1. Описание работы основной программы.

4.1.2. Подпрограмма определения минимальной массы металлоконструкции, геометрии и поперечного сечения элементов при заданной высоте и ширине моста.

4.1.3. Подпрограмма определения суммарных напряжений в элементах конструкции.

4.2. Разработка ограничений задачи выбора оптимальных геометрических параметров поперечного сечения пролетного строения металлоконструкции.

4.2.1. Ограничения по прочности конструкции.

4.2.2. Ограничение по вертикальной статической жесткости.

4.2.3. Ограничения устойчивости крановых элементов.

4.2.4. Ограничение динамической жесткости металлоконструкции.

4.3. Определение исходной базовой точки для применения метода Хука-Дживса.

4.4. Выводы.

ГЛАВА 5. Методика оптимального проектирования пролетного строения решетчатых козловых кранов и технико-экономические показатели от внедрения методики.

5.1. Методика оптимального проектирования пролетного строения решетчатых козловых кранов.

5.2. Технико-экономические показатели.

Актуальность работы. Козловые краны являются материальной базой механизации наиболее сложных пространственных объектов в промышленности, строительстве, судостроении, сельском хозяйстве, транспорте. В связи с быстрым темпом развития научно-технического прогресса в указанных отраслях требуется постоянное совершенствование козловых кранов с темпами, соответствующими развитию отраслей, в которых работают краны, разработка уникальных по своим техническим параметрам кранов. Решение этих задач возможно лишь с применением ЭВМ, для чего необходимо совершенствование расчетных методов, разработка алгоритмов и программ, позволяющих реализовать на ЭВМ эти методы. Кроме того растут требования к качеству новых машин, их металлоемкости, производительности, которые могут быть решены лишь с использованием современных методов расчета, особенно методов оптимального проектирования, которые получают все большее распространение в машиностроении.

В создании современных методов расчета грузоподъемных кранов ведущая роль принадлежит советским ученым: И.И.Абрамовичу, М.П.Александрову, П.Е.Богуславскому, В.И.Брауде, А.А.Вайнсону, А. В. Вертинскому, М.М.Гохбергу, А.И.Дукельскому, А.А.Зарецкому, Л.Г.Кифер, Б.С.Ковальскому, М.С.Комарову, А.Г.Лангу, Н.А.Лобову, И.С.Мазоверу, Л.А.Невзорову, А.Б.Парницкому, П.З.Петухову, Л.Г.Серлину, В.Ф.Сиротскому, Д.Н.Спициной и другим. Из зарубежных ученых значительный вклад в развитие теории расчета грузоподъемных машин внесли: Ф.Зедельмайер, Ф.Курт, Р.Нейгебаудер, А.Луттерот, Ж.Пайер, М.Шеффлер и другие.

Большой вклад в прикладную теорию оптимального и автоматизированного проектирования машин внесли: В.Н.Демоктритов,

Е.М.Кудрявцев, Е.Ю.Малиновский, Б.Г.Скородумов, В.Г.Соловьев, В.Н.Тарасов и другие.

В краностроении используются в равной степени два существенно различных подхода к расчету: по допускаемым напряжениям [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22] и по предельным состояниям [23,24]. Более прогрессивными являются расчеты по предельным состояниям, базирующиеся на вероятностной теории надежности. Однако, тяжелые козловые краны относятся по режиму работы к группам 1К-ЗК (легкий режим), выпускаются малыми сериями или в единичном производстве, характер и интенсивность нагружения их зависит от назначения, что усложняет и снижает достоверность данных по надежности. Поэтому практически невозможно с удовлетворительной достоверностью разработать методику расчета таких кранов по предельным состояниям. Кроме того, из кранов легкого режима (группы 1К-ЗК) лишь башенные краны [23,24] требуется рассчитывать на усталостную прочность, что связано с работой механизма вращения, увеличивающей цикличность нагружения и работы их в 1У-УП ветровых районах по ГОСТу 1461-80. Поэтому тяжелые козловые краны не требуется рассчитывать на усталость.

Современные тяжелые козловые краны в большинстве своем являются сложными пространственными конструкциями, проектирование которых может быть произведено лишь с применением современных методов строительной механики, из которых наиболее универсальными и хорошо разработанными являются матричные методы расчета сложных стержневых систем, наиболее приспособленных к алгоритмизации, а поэтому и использованию ЭВМ. Применение матричных методов требует дискретизации расчетных схем, что, применительно к козловым кранам, является достаточно просто разрешимым, так как металлическая конструкция козловых кранов наиболее естественно разбивается на отдельные элементы, взаимодействующие между собой в узловых точках.

Несмотря на то, что в целом методика расчета козловых кранов достаточно детально разработана в литературе [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10], задача оптимального проектирования тяжелых козловых кранов является сложной, требующей приложения указанных норм расчета в методику оптимального проектирования с алгоритмизацией этих методов и норм на ЭВМ.

Задача проектирования усложняется тем, что из-за единичного или мелкосерийного производства тяжелых козловых кранов нет возможности изготовления опытных образцов, их тщательного испытания и исследования, что, в свою очередь, требует принятия дополнительных ограничений при проектировании и выборе методов расчета.

Перед учеными в области ПТМ постоянно ставится задача существенного увеличения производства средств механизации и автоматизации подъемно-транспортных, погрузо-разгрузочных и складских работ в целях значительного сокращения сферы ручного малоквалифицированного и тяжелого физического труда, поэтому конструктивное совершенствование тяжелых козловых кранов, направленное на снижение металлоемкости, является задачей первостепенной важности, решение которой без использования методов оптимального проектирования практически невозможно.

Цель работы. На основании изложенного целью настоящей диссертации является снижение металлоемкости крановых решетчатых конструкций на основании разрабатываемой методики оптимального проектирования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• Сделать обзор методов оптимизации, существующих схем металлоконструкции, методов расчета;

• Выбрать и модифицировать, применительно к решаемой задаче, метод оптимизации стержневых систем, метод расчета;

• Разработать алгоритм выбора параметров решетчатых конструкций: размеров фермы, поперечных сечений элементов;

• На основании проведенных исследований разработать методику оптимального проектирования крановых решетчатых конструкций и предложить алгоритм предварительного выбора параметров сечений.

• Произвести расчет экономической эффективности внедрения предлагаемой методики.

Методы исследования. Задачи диссертационного исследования решены на основе методов оптимального проектирования, теории оптимальных процессов и численных методов.

Научная новизна диссертационной работы представлена следующими результатами, полученными впервые и имеющими важное научно-техническое значение для проблемы оптимального проектирования крановых решетчатых конструкций:

• Предложена модификация метода Хука-Дживса для решения задач оптимизации крановых решетчатых конструкций и применение предложенной модификации метода к решению задач с ограничениями;

• Разработаны алгоритмы оптимального проектирования крановых решетчатых конструкций;

• Получена методика автоматизированного расчета на ЭВМ крановых решетчатых конструкций;

• Разработаны методы предварительной оценки и выбора схемы решетчатой конструкции.

Достоверность основных научных положений обоснована:

• Соответствующими доказательствами, базирующимися на законах механики и математики;

• Сопоставлением результатов аналитического исследования с данными математического моделирования;

• Сравнительным анализом полученных результатов с известными.

Практическая ценность. Проведенные научные исследования позволили разработать методику автоматизированного проектирования крановых решетчатых конструкций, позволили достичь снижения металлоемкости и энергоемкости работы кранов, затрат труда конструкторов на стадии проектирования и времени на разработку конструкций.

Реализация результатов работы. Разработанная методика, алгоритм, программа внедрена на Сызранском ОАО "ТЯЖМАШ", ООО ИКЦ "Крансервис" при разработке проектов реконструкции кранов, результаты работы используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 170900 "Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование". Ожидаемый экономический эффект в среднем составляет 71000 рублей при реконструкции одного крана грузоподъемностью 30 т.

Апробация работы. Диссертационная работа и ее отдельные разделы докладывались на Международной научно-технической конференции "Оптимальное проектирование подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин" (Днепродзержинск, Украина, 2003 г.), на 6-ом Всероссийском семинаре "Подъемно-транспортная техника, внутризаводской транспорт, склады" (Москва, 2004 г.), на ежегодных научно-технической конференциях Саратовского государственного технического университета (2000-2005 г.).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 5 научных статьях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 125 наименований, двух приложений. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунка и 4 таблицы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований:

1. Сделан обзор и анализ методов расчета и оптимизации крановых решетчатых конструкций.

2. Предложено производить расчет методом конечных элементов с использованием вычислительного комплекса АПМ \\^пМасЫпе; исследование на оптимальность проводить модифицированным методом Хука-Дживса, в котором исследование на оптимальность проводится в основной программе, а в подпрограмме проводится проверка выполнения ограничений прочности, жесткости, местной устойчивости, динамической жесткости, что позволяет исключить разрыв функции в основной программе.

3. Разработаны алгоритм и программа выбора оптимальных параметров пролетного строения решетчатых крановых конструкций.

4. Предложена методика оптимального проектирования пролетного строения крановых решетчатых конструкций козловых кранов.

5. В качестве примера проведен расчет кранов КК20-32 и КСЗО-42 с определением экономической эффективности от внедрения, которая составила 64000 и 78000 рублей на один кран соответственно. Кроме того, получается экономия электроэнергии до 18225 и 21600 кВт в год соответственно для кранов КК20-32 и КСЗО-42 за счет снижения установочной мощности двигателей механизмов передвижения крана.

1. Абрамович И.И., Котельников Г.А. Козловые краны общего назначения. - М.: Машиностроение, 1983. -282 с.

2. Гохберг М.М. Металлические конструкции подъемно -транспортных машин. -JL: Машиностроение, 1969. -520 с.

3. Грузоподъемные машины / М.П.Александров., JI.H. Колобов, H.A.

4. Лобов и др. -М.: Машиностроение, 1984.-176с.

5. Вершинский A.B. Технологичность и несущая способность металлоконструкций. -М.: Машиностроение, 1984. -167 с.

6. Вершинский A.B., Гохберг М.М., Семенов В.П. Строительная механика и металлические конструкции. -Л.: Машиностроение, 1984. -231 с.

7. Справочник по кранам / М.П.Александров, В.И.Брауде, М.М.Гохберг и др.; Под общ. ред. М.М.Гохберга. В 2 т. -Л.: Машиностроение, 1988. Т.1 -556 с. Т.2-559 с.

8. Спицина Д.Н. Строительная механика стержневых машиностроительных конструкций. -М.: Высшая школа, 1977. -248 с.

9. Нормы расчета стальных конструкций мостовых и козловых кранов ОСТ 24.090.72-83/ Всесоюзный научно-исследовательский институт подъемно-транспортного машиностроения. -М.: 1983.-92с.

10. Ковальский Б.С., Беспалов В.Н. Допускаемые прогибы крановых мостов. // Подъемно-транспортное оборудование: Респ. межвед. сб. Киев: Техника, 1977. №8. -С. 3-6.

11. Александров М.П., Колобов JI.H., Крутиков И.П. и др. Грузоподъемные машины. Учебное пособие для ВУЗов (под ред. М.П.Александрова). -М.: Высшая школа, 1973. -473 с.

12. Иванченко Ф.К. Конструкция и расчет подъемно-транспортных машин. Киев.: Высшая школа, 1983. -351 с.

13. Расчеты крановых механизмов и их деталей. 3 изд., -М.: Машиностроение, 1971. -496 с.

14. Брауде В.И., Семенов Л.Н. Надежность подъемно-транспортных машин. -JI.: Машиностроение, 1986. -183 с.

15. Гохберг М.М. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин. -М., JL: Машиностроение, 1976. -454 с.

16. Богуславский П.Е. Металлические металлоконструкции грузоподъемных машин и сооружений. -М.: Машиностроение, 1961. -515 с.

17. Артемьев П.П., Брауде В.И., Гаранин Н.П. Грузоподъемные машины на речном транспорте. Учебник для ин-тов водн. трансп. -М.: Транспорт, 1981. -246 с.

18. Прошин A.C. Монтажные краны электростанций. -М.: Машиностроение. 1973. -270 с.

19. Абрамович И.И., Березин В.Н., Яузе А.Т. Грузоподъемные краны промышленных предприятий: Справочник. М.: Машиностроение, 1989.-360с.

20. Расчет крановых конструкций методом конечных элементов /В.Г.Пискунов, И.М.Бузун, А.С.Городецкий и др. -М.: Машиностроение, 1991.-240с.

21. Богинский К.С., Зотов Ф.С., Николаевский Г.М. Мостовые металлургические краны. -М.: Машиностроение, 1970.-300с.

22. Парницкий А.Б., Шабашов А.П. Мостовые краны общего назначения. -М.: Машиностроение, 1961.-319с.

23. Башенные краны / Невзоров И.А., Зарецкий A.A., Волин JI.M. и др. -М.: Машиностроение. 1979. -292 с.

24. Зарецкий A.A. Статические исследования динамики башенных кранов. /Строительные и дорожные машины и мосты. №4 НИИФСтройдоркоммунмаш. 1969. -С. 18-24.

25. Масленников А. М. Расчет строительных конструкций численными методами. -JL: Изд-во Ленинград, универ-та, 1967. -244с.

26. Дарков A.B., Шапошников H.H. Строительная механика. -М.: Высшая школа, 1986. -607 с.

27. Строительная механика. Стержневые системы / А.Ф. Смирнов, JT.B. Александров, Б.Я.Лащеников и др. -М.: Стройиздат, 1981.-512 с.

28. Строительная механика в примерах и задачах / А. В. Киселев, A.M. Афанасьев, В.А. Ермоленко и др. -М.: Изд-во литературы по строительству, 1980. -616 с.

29. Киселев В. А. Строительная механика, Специальный курс. -М.: Стройиздат, 1980. -616 с.

30. Розин Л.А. Стержневые системы как системы конечных элементов. -Л.: Изд-во Ленинград, унив-та, 1975.-237с.

31. Розин Л.А. Метод конечных элементов в применении упругим системам. -М.: Стройиздат, 1977.-129с.32.3енкевич О. Метод конечных элементов в технике. -М.: Мир, 1975.541с.

32. Постнов В. А., Хархурим И .Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. -Л.: Судостроение, 1974.-341 с.

33. Метод конечных элементов в механике твердых тел./ Под общ. ред.

34. A.C. Сахарова и И.Альтенбаха. Киев: Высшая школа, 1982.-480с.

35. Расчет крановых конструкций методом конечных элементов. /

36. B.Г.Пискунов, И.М. Бузун, А.С.Городецкий и др. -М.: Машиностроение, 1991.-240с.

37. Варвак П.М. Метод сеток в задачах расчета строительных конструкций. -М.: Стройиздат, 1977.-154с.

38. Вайнберг Д.В. Справочник по прочности, устойчивости и колебаниям пластин. Киев: Будивельник, 1973.-488с.

39. Безухов Н.И., Лужин О.В. Приложение методов теории упругости и пластичности к решению инженерных задач.-М.: Высшая школа, 1974.-200 с.

40. Справочник по теории упругости (для инженеров-строителей). / Под ред. П.М. Варвака и А.Ф.Рябова. Киев: Будивельник, 1971.-418с.

41. Рвачев B.JI., Курка A.B. Р-функция в задачах теории пластин. Киев: Наукова думка, 1987.-176с.

42. Крауч С., Старфилд. Метод граничных элементов в механике твердого тела. -М.: Мир, 1987.-328 с.

43. Аргирос Дж. Современные достижения в методах расчета конструкций с применением матриц. -М.: Мир, 1968. -241с.

44. Аргирос Дж. Энергетические теоремы и расчет конструкций. // Современные методы расчета сложных статически неопределимых систем / Под ред. А.П. Филина. -Л.: Судпромгиз, 1961. -С.37-256.

45. Ржаницин А.Р. Строительная механика. Учебн. пособие для строит, спец. вузов. —М.: Высшая школа, 1991. -439с.

46. Хедли Д. Нелинейное и динамическое программирование. -М.: Мир, 1967.-506с.

47. Щуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ. -М.: Мир, 1978.-238 с.

48. Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования. -М.: Радио и связь, 1984.-248 с.

49. Геминтерг В.И., Каган В.М. Методы оптимального проектирования. -М.: Энергия, 1980. -160 с.

50. Кудрявцев Е.М. Исследование операций в задачах, алгоритмах и программах. -М.: Радио и связь, 1984. -184 с.

51. Cauchy A. Method generale pour la resolution des systems deguations similtanees. Compt. Rend. Acad. Sei, 25, 1947. S. 536-598.

52. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. -M.: Мир, 1975. -534 с.

53. Fletcher R., Reeves C.M. Function Minimization by conjugate Gradients. Computer J., 7, 1964, p. 149-154.

54. Wolfe P. Methods of Non linear Programming In Recekt Advances in Mathematical Programming. (R.L. Craves, P.Wolfe, Eds). 1963.p.76-77.

55. Rosen I.B. The Gradient Projection Method for Non linear Programming: Non linear Constraints., SIAMI. Appl. Math., 1961. 9. p. 514-532.

56. Алексеев B.M., Галеев Э.М., Тихомиров B.M. Сборник задач по оптимизации. -М.: Наука, 1984. -288 с.

57. Серлин Л.Г. Оптимальный вес коробчатых металлоконструкций стрелы и хобота портального крана // Тр. ЛПИ. 1972. № 392. -С.62-71.

58. Будрин C.B. Оптимальные параметры тонкостенного коробчатого сечения, подкрепленного продольными ребрами жесткости. // Подъемно-транспортные машины: Тр.ТПИ. 1976. -С.9-14.

59. Позынич К.П. Частный случай задачи оптимизации сечений коробчатых металлоконструкций. // Тр.ЛПИ. №362. -С.39-43.

60. Недоводеев В.Я. Методика расчета и оптимального проектирования рамных порталов портальных кранов. // Исследование оптимальных металлоконструкций и деталей подъемно-транспортных машин. Саратов, 1984.- С. 12-18.

61. Фам Ван Хой. Вопроса оптимизации металлических листовых конструкций козловых кранов общего назначения: Автореф. дис.канд.техн.наук / ЛПИ, -Л.: 1982. -16с.

62. Демокритов В.Н. Оптимальное проектирование крановых мостов. Ульяновск: Приволжск. кн. изд-во, 1978.-106с.

63. Вайник В.А. К расчету металлоконструкций мостовых кранов на ЭВМ: тез. докладов Всес. конф. «Проблемы развития и совершенствования подъемно-транспортной техники». Красноярск: 1988. -С. 74 -78.

64. Зайченко Ю.П. Исследование операций. Киев.: Высшая школа. 1988. -552 с.

65. Spendley W., Hext G., Himsworth R. Sequertial Application of Simplex Designesen Optimisation and evolutionory Opération. Technometrics. 4, 1962, p. 441-462.

66. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс. -М.: Радио и связь, 1988.-С.128.

67. Уайлд Д. Методы поиска экстремума. -М.: Наука, 1967. -268 с.

68. Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столяров Е.М. Методы оптимизации. -М.: Наука, 1978. -352 с.

69. Мышкис А. Д. Лекции по высшей математике. -М.: Наука, 1969.640 с.

70. Кобзев А.П. Оптимальное проектирование тяжелых козловых кранов. -Саратов: Изд-во Сарат.ун-та. 1991.-160с.

71. Пылаев О.А. Автоматизированное проектирование крановой коробчатой балки с оптимальными по критерию массы геометрическими параметрами. Уральский политехи, ин-т, Свердловск. 1989. 13с. Деп. В ЦНИИТЭИТЯЖМАШ 21.02.89, № 352 ТМ-89.

72. Box M.J. A new Method of constrained optimisation and a comparison with other Methods. Computer J., 8., 1965, p. 42-52.

73. Соболь И.М., Статниов P. Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. -М.: Наука, 1981. -112 с.

74. Бхавнани К., Кан Чен. Оптимизация методом динамического программирования для систем, зависящих от времени. // Механика: Период, сб. переводов иностранных статей. -М.:Мир. 1968.3.109.-С. 15-22.

75. Беллман Р. Динамическое программирование, -М.: Изд-во иностр. литературы, i960.- 302 с.

76. Белман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. -М.: Наука, 1965. -280 с.

77. Лифшиц В.Л Определение параметров конструкций минимального веса. / Строительная механика и расчет сооружений. 1971. №2. -С. 67-68.

78. Лафшиц В.Л., Невзоров Л.А., Смородинский И.М. Оптимальное про-ектирование крановых металлоконструкций. -М.: ЦНИИТЭИСтроймаш, сер.1, разд. 2, 1974. -54 с.

79. Башенные краны / Невзоров И.А., Зарецкий A.A., Волин Л.М. и др. -М.: Машиностроение. 1979. -292 с.

80. Ржаницин А.Р. Строительная механика. -М.: Высшая школа, 1991.439 с.

81. Строительная механика. Тонкостенные пространственные системы. / A.B. Александров, Б.Я. Лащеников, H.H. Шапошников. Под ред. А.Ф. Смирнова. -М.: Стройиздат, 1983.-488 с.

82. Живейнов H.H. и др. Строительная механика и металлоконструкции строительных и дорожных машин. -Л.: Машиностроение, 1988.-280 с.

83. Чирас H.A. Математические модели анализа и оптимизации упругопластических систем. Вильнус. Мокслас, 1982.-121 с.

84. Реклейтис Г., Рейнвиндран А., Рэксдел К. Оптимизация в технике. В 2 кн. Пер. с англ. Кн. 1-М.: Мир, 1986. -250 с. Кн. 2 М.: Мир, 1986. -320 с.

85. Браун Р, Мэзон Р., Флагмольц Э. и др. Исследование операций. В 2-х томах. Пер.с англ. /Под ред. Дж.Моудера, С.Элмаграбл / -М.:Мир, 1981.677 с.

86. Налимов В.В. Теория эксперимента. -М.: Наука, 1971. -207 с.

87. Адлер Ю.П., Маркова Е.В. Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. -М.: Наука, 1976. -279 с.

88. Шеннон Р. Иммитационное моделирование систем. -М.: Искусство и наука, 1978.-418с.

89. Шаумян Г. А. Обоснование и расчет сроков службы и эффективности новой техники. // Изв. вузов. Машиностроение, 1973. №1. -С.12-15.

90. Панасенко H.H., Козоброд В.Н., Козоброд Т.А. Математическая оптимизация пространственных металлоконструкций сейсмостойких кранов.

91. Волгодонский филиал Новочеркасского политехнического института. // Проблемы развития совершенствования подъемно-транспортной техники: тез докл. Всес. научно-техн. конф. -М.: 1988. -С.34-35.

92. Пихтарников Я.М.Металлические конструкции. Методика технико-экономического анализа при проектировании. -М.:Стройиздат, 1968. -312 с.

93. Летников Н.С. Влияние конструктивной формы и технологии на трудоемкость изготовления металлоконструкций мостовых кранов. //Исследование деталей машин: Тр. Ульяновского политехнич. ин-та. 1975. Г.У. Вып.2. -С.7-12.

94. Демокритов В.Н. Расчет главных балок крановых мостов. //Вестник машиностроения. 1962. №4. -С.12-18.

95. Лихтарников Я.М. Вариантное проектирование и оптимизация стальных конструкций. -М.: Стройиздат, 1979. -319 с.

96. Гайфулин Ф.Ф. Оптимизация пролетных балок мостовых кранов с учетом требованием их унификации. // Исслед. кранов, механизмов и металлоконструкций. М.: 1986. с.89-94.

97. Берадзе А.И. Проектирование металлоконструкций козлового крана минимального веса.//Изв. Вузов. Машиностроение, 1989. №2. с. 89-93.

98. Спицина Д.Н. Фомичева В.Ф. Исследование металлоконструкции однобалочного козлового крана. / Вестник машиностроения. 1983. №10 с. 2124, 1986. №5 с. 25-30, 1986. №9 с. 35-38.

99. Сушков Б.К. Определение с помощью ЭВМ напряженного состояния в стержневых аналогах крановых металлоконструкций. // Исслед. кран, металлоконструкций. М.: 1988. с. 95-101.

100. Пинес А.Ю., Аникеева Ф.Л. Оптимизация надежности мостовых и козловых кранов. // Исследование кранов и крановых металлоконструкций: сб. научн. трудов ВНИИПТМАШ. М.: 1978. с. 102-105.

101. Зубов А.П. Оптимальное проектирование крановых решетчатых конструкций. // Современные проблемы нелинейной механики конструкций,взаимодействующих с агрессивными средами: Сб. науч. тр. межвуз. науч. конф. Саратов: СГТУ, 2000. с. 48-53.

102. Зубов А.П. Оптимальное проектирование металлоконструкций козловых кранов. // Региональные особенности развития машино- и приборостроения, проблемы и опыт подготовки кадров: Сб. тр. I Всерос. науч.-метод. конф. Саратов: СГТУ, 2000. с. 38-42.

103. Кобзев А.П. Оптимальное проектирование коробчатых металлоконструкций строительных машин. // Изв. вузов. Строительство. 1994. №2. с. 91-94.

104. Демокритов В.Н. Расчет главных балок крановых мостов // Вестник машиностроения, 1966. №1. с.3-5.

105. Ряхин В.А., Цвей И.Ю., Балаховский М.С. и др. Металлические конструкции строительных и дорожных машин. М.: Машиностроение, 1972. 302 с.

106. Мажид К.И. Оптимальное проектирование конструкций. М.: Высшая школа, 1979. 237 с.

107. Сушков Б.К. Определение геометрических характеристик поперечных сечений металлоконструкций. // Исслед. кран, металлоконструкций. М.: 1981. с. 61-65.

108. Дементьева Н.М. Оптимальное проектирование металлоконструкций грузоподъемных машин атомных станций на эксплуатационные и сейсмические воздействия. Ди. с. канд. техн. наук, Волгодонск, 1991. 236 с.

109. Кобзев А.П. Оптимальное проектирование стрел манипуляторов. // Оптимальное проектирование подъемно-транспортных машин. Сарат. полит, ин-т, Саратов, 1986. с. 1-5. - Деп. в ЦНИИТЭИТЯЖМАШ. 12.1983. №12 (206).

110. Зубов А.П. Оптимальное проектирование ферменных конструкций. // Перспективы развития подъемно-транспортных,строительных и дорожных машин: Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф. -Саратов: СГТУ, 2002. с. 87-91.

111. Берадзе А.И. Проектирование металлоконструкций козлового крана минимального веса. // Изв. Вузов. Машиностроение, 1989. №2. с. 89-93.

112. Башкиров В.А. Выбор оптимальных параметров стрелоподъемного механизма. // Строит, и дор. машины. 1982, №4, с. 14-16.

113. Соколов В.А., Сивоглазов A.C., Абрамович И.И., Рябова H.H. Особенности расчета козловых кранов стержневой конструкции с применением ЭВМ. / Краны: Механизмы и металлоконструкции. М.: 1985, с.86-95.

114. Зубов А.П. Оптимальное проектирование решетчатых конструкций. // «ИНТЕРСТРОИМЕХ-2001»: Труды междунар. науч.-техн. конф. Санкт-Петербург: СПбГТУ, 2001. с.75-78.

115. Зубов А.П. Методика оптимального проектирования пролетного строения решетчатых козловых кранов. // Техника и технологии: Ежемесячный отраслевой науч.-техн. журнал. М.: 2005. с. 15-17.

116. Шеловаст В.В., Стайнова Е.Г. Российская система автоматизированного проектирования АРМ WinMachine эффективный инструмент для разработки конкурентоспособного оборудования. // Подъемно-транспортное дело. 2003. №3. с. 6-10.

117. Морозов Л.Ф. Проектирование и расчет грузоподъемных кранов с применением программного комплекса АРМ WinMachine // Подъемно-транспортное дело. 2003. №3. с. 11-13.

118. Шеловаст В.В. Описание программного комплекса АРМ WinMachine. // М.: Высшая школа, 1998. 437 с.

119. Федосеев Б.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1974. 230 с.

120. Уманский A.A. Строительная механика. М.: Оборонгиз, 1961. 529с.

121. Расчет деталей на ЭВМ. Учебное пособие для машиностр. ВУЗов / Д.Н. Решетов, С.А. Шувалов, В.Д. Дудко и др. Под ред. Д.Н. Решетова и С.А. Шувалова. М.: Высшая школа, 1985. 368 с.

122. Строительная механика в примерах и задачах. // A.B. Киселев, А.М. Афанасьев, В.А. Ермоленко и др. М.: Изд-во литературы по строительству, 1980. 616 с.

123. Розин J1.A. Стержневые системы как системы конечных элементов. JI. Изд-во Ленинград, ун-та, 1975. 237 с.

124. Чирас H.A. Математические модели анализа и оптимизации упругопластических систем. Вильнюс. Масклас, 1982. 121 с.

125. Строительная механика. Программы и решения задач на ЭВМ: Учеб. пособие для ВУЗов / Р.П. Карнаускас, A.A. Крутинис, Ю.Ю. Аткочюнас и др. Под общ. ред. H.A. Чираса. М.: Стройиздат, 1990. 360с.

126. Кобзев А.П. Матрицы уравнений равновесия и податливости прямолинейных стержней прямоугольного сечения специальных козловых кранов. / Сарат. политехи, ин-т. — Саратов, 1990. 21 с. Деп. в ЦНИИТЭИтяжмаш 20.12.90 №64 - ТМ.