Parametric optimization of a cylindrical shell under static loads
Uložené v:
| Názov: | Parametric optimization of a cylindrical shell under static loads |
|---|---|
| Zdroj: | Strength of Materials and Theory of Structures; No. 114 (2025); 328-338 Опір матеріалів і теорія споруд; № 114 (2025); 328-338 |
| Informácie o vydavateľovi: | Kyiv National University of Construction and Architecture, 2025. |
| Rok vydania: | 2025 |
| Predmety: | displacement, parametric optimization, von Mises stress, параметрична оптимізація, finite element method, strength and displacement in structures, напруження по Мізесу, thin-walled cylindrical shell, тонкостінна циліндрична оболонка, метод скінченних елементів, стійкість оболонки, міцність та перееміщення в конструкціях, shell stability, товщина циліндричної оболонки, cylindrical shell thickness, переміщення |
| Popis: | Оптимізація конструкцій у сучасному проектуванні є важливим етапом при конструюванні конструкцій, зокрема для тонкостінних циліндричних оболонок, які широко використовуються в машинобудуванні та будівництві. Оптимізація дозволяє знаходити ефективні конструктивні рішення, що забезпечують мінімізацію ваги конструкції при збереженні її міцності та жорсткості. Основна мета дослідження полягає у проведенні параметричної оптимізації циліндричної оболонки для мінімізації ваги, яка використовується для зберігання рідин, з урахуванням експлуатаційних навантажень, таких як тиск рідини, власна вага та сила вітру. Для цього було використано метод скінченних елементів, який дозволяє моделювати поведінку конструкції під дією зовнішніх сил. Результати дослідження показали, що параметрична оптимізація дозволяє знаходити компромісні рішення, які задовольняють вимогам до міцності та мінімізують вагу конструкції. Це робить оптимізацію не лише теоретичним інструментом, а й практичною необхідністю для покращення конкурентоспроможності інженерних рішень. Optimization in modern structural design plays a crucial role, particularly for thin-walled cylindrical shells, which are widely used in mechanical engineering and construction. Optimization enables the development of efficient design solutions that minimize structural weight while maintaining strength and stiffness. The main objective of this study is to perform parametric optimization of a cylindrical shell used for liquid storage, aiming to minimize its weight while considering operational loads such as liquid pressure, self-weight, and wind load. The finite element method (FEM) was employed to simulate the structural behavior under these external forces. The results of the study demonstrate that parametric optimization enables the identification of balanced design solutions that meet strength requirements while minimizing weight. This makes optimization not only a theoretical tool but also a practical necessity for enhancing the competitiveness of engineering designs. |
| Druh dokumentu: | Article |
| Popis súboru: | application/pdf |
| Jazyk: | Ukrainian |
| ISSN: | 2410-2547 |
| Prístupová URL adresa: | http://omtc.knuba.edu.ua/article/view/329832 |
| Rights: | CC BY |
| Prístupové číslo: | edsair.scientific.p..96307df78d4c63f7abdeb80c28d70af8 |
| Databáza: | OpenAIRE |
Nájsť tento článok vo Web of Science | Abstrakt: | Оптимізація конструкцій у сучасному проектуванні є важливим етапом при конструюванні конструкцій, зокрема для тонкостінних циліндричних оболонок, які широко використовуються в машинобудуванні та будівництві. Оптимізація дозволяє знаходити ефективні конструктивні рішення, що забезпечують мінімізацію ваги конструкції при збереженні її міцності та жорсткості. Основна мета дослідження полягає у проведенні параметричної оптимізації циліндричної оболонки для мінімізації ваги, яка використовується для зберігання рідин, з урахуванням експлуатаційних навантажень, таких як тиск рідини, власна вага та сила вітру. Для цього було використано метод скінченних елементів, який дозволяє моделювати поведінку конструкції під дією зовнішніх сил. Результати дослідження показали, що параметрична оптимізація дозволяє знаходити компромісні рішення, які задовольняють вимогам до міцності та мінімізують вагу конструкції. Це робить оптимізацію не лише теоретичним інструментом, а й практичною необхідністю для покращення конкурентоспроможності інженерних рішень.<br />Optimization in modern structural design plays a crucial role, particularly for thin-walled cylindrical shells, which are widely used in mechanical engineering and construction. Optimization enables the development of efficient design solutions that minimize structural weight while maintaining strength and stiffness. The main objective of this study is to perform parametric optimization of a cylindrical shell used for liquid storage, aiming to minimize its weight while considering operational loads such as liquid pressure, self-weight, and wind load. The finite element method (FEM) was employed to simulate the structural behavior under these external forces. The results of the study demonstrate that parametric optimization enables the identification of balanced design solutions that meet strength requirements while minimizing weight. This makes optimization not only a theoretical tool but also a practical necessity for enhancing the competitiveness of engineering designs. |
|---|---|
| ISSN: | 24102547 |