Харманда Гиас - приглашенный научный сотрудник кафедры биомедицинской инженерии.
Ole Römersväg 1, Box 118, 221 00 Лунд.
Ghias Kharmanda - guest researcher of the Biomedical Engineering Department.
Антибас Имад Ризакалла - доцент кафедры основ конструирования машин, кандидат технических наук, доцент.
344000, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1.
Antypas, Imad Rizakalla - associate professor of the Machine Design Principles Department, Cand.Sci., associate professor.
1, Gagarin sq., Rostov-on-Don, 344000.
Introduction. Reliability-Based Design Optimization (RBDO) model reduces the structural weight in uncritical regions, does not only provide an improved design but also a higher level of confidence in the design.
Materials and Methods. The classical RBDO approach can be carried out in two separate spaces: the physical space and the normalized space. Since very many repeated researches are needed in the above two spaces, the computational time for such an optimization is a big problem. An efficient method called Optimum Safety Factor (OSF) method is developed and successfully put to use in several engineering applications. Research Results. A numerical application on a large scale problem under fatigue loading shows the efficiency of the developed RBDO method relative to the Deterministic Design Optimization (DDO). The efficiency of the OSF method is also extended to multiple failure modes to control several out-put parameters, such as structural volume and damage criterion.
Discussion and Conclusions. The simplified implementation framework of the OSF strategy consists of a single optimization problem to evaluate the design point, and a direct evaluation of the optimum solution considering OSF formulations. It provides designers with efficient solutions that should be economic, satisfying a required reliability level with a reduced computing time.
Введение. Модель, основанная на оптимизации надёжности, (RBDO) уменьшает структурный вес в некритических регионах, обеспечивает не только улучшенную конструкцию, но и более высокий уровень уверенности в дизайне. Материалы и методы. Классический подход RBDO может быть выполнен в двух отдельных пространствах: физическом пространстве и нормированном пространстве. Поскольку в вышеупомянутых двух пространствах требуется очень много повторных исследований, расчётное время для такой оптимизации является большой проблемой. Эффективный метод, называемый Optimum Safety Factor (OSF), разработан и успешно применяется к нескольким инженерным приложениям.
Результаты исследования. Численное приложение по крупномасштабной задаче при усталостной загрузке показывает эффективность разработанного метода RBDO относительно детерминированной оптимизации дизайна (DDO). Эффективность метода OSF также распространяется на несколько режимов отказоустойчивости для управления несколькими выходными параметрами, такими как структурный объем и атрибут повреждения. Обсуждение и заключения. Упрощенная стратегия внедрения структуры OSF состоит из единственной задачи по оптимизации оценки проектной точки и прямой оценки оптимального решения с учетом составов OSF. Он предоставляет разработчикам эффективные решения, которые должны быть экономичными, удовлетворяющими требуемому уровню надежности с сокращённым расчётным временем.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.