塔式起重机桁架臂截面优化[外文翻译].doc

附件C：译文

塔式起重机桁架臂截面优化
R. Mijailovi´c • G. Kastratovi´c

摘要 本文讨论的问题是塔式起重机桁架臂的截面优化。梯形横截面已经分析过了。三角形和矩形截面也作为特例分析过了。建筑的总质量已被选定为目标函数。优化参数已经由拉格朗日乘数法确定了。许用应力被用作约束条件。数字模型使用已经获得的理论结论。这些结果将被用于和那些经有限元方法软件计算出的结果相比较。在已获得的分析结果的基础上，得到了关于梯形，三角形和矩形截面的桁架结构的应用建议。

关键词 桁架臂、拉格朗日乘数法、优化设计、应力、塔式起重机
1 介绍
Farkas对金属结构的成本分析显示[6]，金属价格对成本的影响是首要的，为(30–73)%，于此同时其他花费则比它低，分别是：制造(16–22)%，装配(5–20)%，运输(3–7)%，设计(2–3)%。选择最佳的形状和最佳参数的金属结构减少了消耗的材料和它的价格。

很多学者都在研究使用不同的方法、目标和约束函数来解决结构优化的问题。Farkas的结论[4–6]，即极端条件的多元函数的数学模型可以适用于构造横截面，从而从负载和材料消耗方面对其进行优化。

Jelicic和Atanackovic确定了最优形状的弹性杆件的轴向负荷情况[8]。优化是通过实施Pontriyagin的最高原则来达到的。作者表明，在某些情况下选择最佳的弹性杆件形状可以实现节省材料高达30%。

Atanackovic确定了最优截面的回转杆[1, 2]。

Banichuk ，Ragnedda和Serra确定了有“n”条边（n ≥3）的规则多边形的最佳截面尺寸[3]。优化是通过采用应力和变形作为约束函数，最小横截面积为目标函数来实现的。