<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vestniktgasu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1607-1859</issn><issn pub-type="epub">2310-0044</issn><publisher><publisher-name>Tomsk State University of Architecture and Building</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.31675/1607-1859-2022-24-2-76-86</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vestniktgasu-1193</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>BUILDING AND CONSTRUCTION</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Оценка эффективности использования обобщенных переменных проектирования в задаче оптимизации стержневых систем при импульсном нагружении</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Generalized design variables in rod system optimization under pulse loading</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гребенюк</surname><given-names>Г. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Grebenyuk</surname><given-names>G. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Гребенюк Григорий Иванович - доктор технических наук, профессор.</p><p>634003, Томск, пл. Соляная, 2</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Grigori I. Grebenyuk - DSc, Professor.</p><p>2, Solanaya Str., 634002, Tomsk</p></bio><email xlink:type="simple">greb@sibstrin.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Максак</surname><given-names>В. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Maksak</surname><given-names>V. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Максак Виталий Иванович - доктор технических наук, профессор.</p><p>634003, Томск, пл. Соляная, 2</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vitali I. Maksak - DSc, Professor.</p><p>2, Solanaya Str., 634002, Tomsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Вешкин</surname><given-names>М. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Veshkin</surname><given-names>M. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Вешкин Максим Сергеевич - старший преподаватель.</p><p>630008, Новосибирск, ул. Ленинградская, 113</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Maksim S. Veshkin - Senior Lecturer.</p><p>113, Leningradskaya Str., 630008, Novosibirsk</p></bio><email xlink:type="simple">max.vs@list.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Томский государственный архитектурно-строительный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Tomsk State University of Architecture and Building</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Новосибирский государственный  архитектурно-строительный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>22</day><month>04</month><year>2022</year></pub-date><volume>24</volume><issue>2</issue><fpage>76</fpage><lpage>86</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Гребенюк Г.И., Максак В.И., Вешкин М.С., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Гребенюк Г.И., Максак В.И., Вешкин М.С.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Grebenyuk G.I., Maksak V.I., Veshkin M.S.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/1193">https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/1193</self-uri><abstract><p>Выполнен сравнительный анализ трудоёмкости задачи оптимизации многоэлементной стержневой системы, нагруженной статической и импульсной нагрузками, при переменном числе параметров проектирования. Показано, что конструктивный принцип обобщения переменных проектирования позволяет значительно понизить трудоемкость решения задачи оптимизация, но существенно снижает качество оптимального решения. Предложены подходы к обобщению многомерного вектора параметров проектирования к двумерному случаю при активных ограничениях по максимальному эквивалентному напряжению и перемещению. Решен пример оптимизации рамной конструкции, иллюстрирующий эффективность предложенных подходов.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The paper presents the comparative analysis of optimization of the multi-element rod system under static and pulse loads at a variable number of design parameters. It is shown that the design concept of generalization of design variables can significantly reduce not only the complexity of solving the optimization problem, but also the quality of the optimum solution. Approaches are proposed for generalizing the multidimensional design parameters for the twodimensional case at the restrictions of the maximum equivalent stress and strain. The proposed optimization of the frame structure proves the effectiveness of these approaches.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>стержневая система</kwd><kwd>импульсные нагрузки</kwd><kwd>расчет</kwd><kwd>оптимизация</kwd><kwd>параметры проектирования</kwd><kwd>направленное обобщение</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>rod system</kwd><kwd>pulse load</kwd><kwd>design calculation</kwd><kwd>optimization</kwd><kwd>design parameters</kwd><kwd>generalization</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сергеев Н.Д., Богатырев А.Н. Проблемы оптимального проектирования конструкций. Москва : Стройиздат, 1971. 136 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sergeev N.D., Bogatyrev A.N. Problemy optimal'nogo proektirovaniya konstrukcij [Optimum structural design problems]. Moscow: Stroiizdat, 1971. 136 p. (rus)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рейтман М.И., Шапиро Г.С. Методы оптимального проектирования деформируемых тел. Москва : Наука, 1976.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rejtman M.I., Shapiro G.S. Metody optimal'nogo proektirovaniya deformiruemyh tel [Optimum design solutions for deformable bodies]. Moscow: Nauka, 1976. (rus)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Belsare S.V., Arora J.S. An algorithm for Engeneering design Optimization // Int. jornal for Numer. Meth in Engeneer. 1983. V. 19. P. 841–858.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Belsare S.V., Arora J.S. An algorithm for Engineering design Optimization. International Journal for Numerical Methods in Engineering. 1983, V. 19. Pp. 841−858.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Schmit L.A. Stuctural Optimization. Some Key Ideas and Insights // New Directions in Optimum structures Design / Ed. Atreck et Al. Cichester : Wiley, 1984. P. 1–45.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Schmit L.A. Structural optimization some key ideas and insights. In: New Directions in Optimum Structural Design. E. Atrek et al., eds, Chichester: Wiley, 1984. Pp. 1−45.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Баничук Н.В. Введение в оптимизацию. Москва : Наука, 1986. 302 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Banichuk N.V. Vvedenie v optimizaciyu [Introduction to optimization]. Moscow: Nauka, 1986. 302 p. (rus)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Feng T.T., Arora J.S., Hang E.J. Optimum Structural Design Under Dynamic Loads // Jnt. j. Numerical Methods in Ing. 1977. V. 11. № 1. P. 39–52.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Feng T.T., Arora J.S., Haug E.J. Optimal structural design under dynamic loads. International Journal for Numerical Methods in Engineering. 1977. V. 11. No. 1. Pp. 39−52.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хог Э., Арора Я. Прикладное и оптимальное проектирование. Механические системы и конструкции. Москва : Мир, 1983. 478 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hog E.J., Arora J. Prikladnoe i optimal'noe proektirovanie. Mekhanicheskie sistemy i konstrukcii [Applied and optimal design: Mechanical systems and structures]. Moscow: Mir, 1983, 478 p. (transl. from Engl.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лазарев И.Б. Основы оптимального проектирования конструкций. Задачи и методы. Новосибирск : СГУПС, 1995. 295 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lazarev I.B. Osnovy optimal'nogo proektirovaniya konstruktsii. Zadachi i metody [Bases of optimum design. Tasks and methods]. Novosibirsk, 1995. 295 p. (rus)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ляхович Л.С., Малиновский А.П. Оптимизация по несущей способности и частоте колебаний // Проектирование конструкций в Красноярском крае. 1979. № 12. С. 103–113.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lyakhovich L.S., Malinovskii A.P. Optimizatsiya nesushchei sposobnosti po ustoichivosti i chastote kolebanii [Optimization of bearing capacity of stability and frequency]. In: Proektirovanie konstruktsii v Krasnoyarskom krae [Spatial structures in the Krasnoyarsk Krai]. 1979. No. 12. Pp. 103−113. (rus)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ляхович Л.С., Платохин А.Н. Оптимизация жесткостей упругих связей при ограничении на величину первой частоты собственных колебаний // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1986. № 7. С. 26–29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lyakhovich L.S., Plakhotin A.N. Kriterii optimal'nosti svyazei v zadachakh ustoichivosti i sobstvennykh kolebanii uprugikh sistem [Optimum junction criteria of stability and eigenfrequency of elastic systems]. Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo i arkhitektura. 1986. No. 7. Pp. 26−29. (rus)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гербер Ю.А., Себешев В.Г. Особенности расчета надежности динамически нагруженных систем с учетом эффекта нелинейности амплитудно-частотных характеристик в резонансных зонах // Изв. вузов. Строительство. 2017. № 5. С. 5–16.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gerber Yu.A., Sebeshev V.G. Osobennosti rascheta nadezhnosti dinamicheski nagruzhennyh sistem s uchetom effekta nelinejnosti amplitudno-chastotnyh harakteristik v rezonansnyh zonah [Strength analysis of dynamically loaded systems with non-linearity effect of frequencyresponse curves in resonance zones]. Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo. 2017. No. 5. Pp. 5–16. (rus)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гребенюк Г.И., Роев В.И., Вешкин М.С. Оптимизация стержневых систем при действии импульсных нагрузок // Проблемы оптимального проектирования сооружений : доклады IV Всероссийского семинара. Новосибирск : НГАСУ (Сибстрин), 2002. С. 108–118.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grebenyuk G.I., Roev V.I., Veshkin M.S. Optimizaciya sterzhnevyh sistem pri dejstvii impul'snyh nagruzok. [Optimization of rod systems under pulse loads]. In: Problemy optimal'nogo proektirovaniya sooruzhenii: doklady IV-go Vserossiiskogo seminara (Proc. 4th All-Russ. Sem. ‘Problems of Optimum Design of Structures’). Novosibirsk, 2002. Pp. 108−118. (rus)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гребенюк Г.И., Вешкин М.С. Дискретные модели расчета и оптимизации стержневых конструкций при импульсном нагружении // Известия Алтайского ГУ. 2012. № 1 1 (73). С. 36–38.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grebenyuk G.I., Veshkin M.S. Diskretnye modeli rascheta i optimizatsii sterzhnevykh konstruktsii pri impul'snom nagruzhenii [Discrete models of rod design calculation and optimization under pulse load]. Izvestiya Altaiskogo GU. 2012. No. 1. Pp. 36−38. (rus)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гребенюк Г.И., Вешкин М.С. Разработка алгоритмов численного расчёта и оптимизации стержневых систем при действии импульсных нагрузок // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2014. № 4 (45). С. 106–116.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grebenyuk G.I., Veshkin M.S. Razrabotka algoritmov chislennogo raschyota i optimizacii sterzhnevyh sistem pri dejstvii impul'snyh nagruzok [Logical design of numerical calculation and optimization of bar systems under dynamic loads]. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2014. No. 4 (45). Pp. 106−116. (rus)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Соболев В.И, Нгуен Фу Туан. Обеспечение минимального значения амплитуд собственных колебаний упругих систем при воздействии мгновенного импульса // Системы. Методы. Технологии. 2013. № 3 (19). С. 34–38.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sobolev V.I., Nguen Fu Tuan. Obespechenie minimal'nogo znacheniya amplitud sobstvennyh kolebanij uprugih sistem pri vozdejstvii mgnovennogo impul'sa [Ensuring the minimum value of peak eigen-frequency of elastic systems under  instantaneous pulse load]. Sistemy. Metody. Tekhnologii. 2013. No. 3 (19). Pp. 34−38. (rus)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гребенюк Г.И. Преобразование исходной задачи конечномерной оптимизации при проектировании конструкций // Прочность и устойчивость инженерных сооружений. Барнаул : АПИ, 1987. С. 15–22.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grebenyuk G.I. Preobrazovanie iskhodnoj zadachi konechnomernoj optimizacii pri proektirovanii konstrukcij [Transformation of initial finite-dimensional optimization problem in structural design]. In: Prochnost' i ustojchivost' inzhenernyh sooruzhenij [Strength and stability of engineering structures]. Barnaul: API, 1987. Pp. 15−22. (rus)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гребенюк Г.И. Эффективный метод декомпозиции задач оптимизации конструкций // Проблемы фундаментальных наук : труды II Межд. конф. Москва, 1994.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grebenyuk G.I. Effektivnyi metod dekompozicii zadach optimizacii konstrukcii [Effective method of decomposition of structural optimization problems]. In: Problemy fundamental'nykh nauk: trudy II Mezhd. konf (Proc. 2nd Int. Sci. Conf. ‘Problems of Basic Research’). Moscow, 1994. (rus)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
