Оптимизация формы покрытия

Оптимизация формы покрытия

15 апреля 2025 г. - 16:00 – 16:30

Ермакова Евгения Владимировна

Ассистент кафедры технологий строительства и конструкционных материалов инженерной академии РУДН

Ермакова Евгения Владимировна

Ассистент кафедры технологий строительства и конструкционных материалов инженерной академии РУДН

Аннотация

Доклад Ермаковой Евгении Владимировны «Оптимизация формы покрытия» посвящен актуальной проблеме - оптимальному проектированию пространственных конструкций. Оптимизация формы является одной из наиболее важных видов структурной оптимизации, поскольку она используется для создания наиболее эффективной конструкции с точки зрения напряжённо-деформированного состояния, энергии деформации, объёма и т.д. Создание прочной и максимально жёсткой конструкции является необходимой частью в проектировании оболочек для покрытия зданий и сооружений, поэтому весьма важным является рассмотрение критериев, которые связаны с обеспечением конструктивной безопасности объекта проектирования. Одним из таких критериев является энергия упругой деформации. Несмотря на большое количество исследований по данной теме, проведенных отечественными и зарубежными учеными, в настоящее время недостаточно изучены вопросы оптимизации параметров элементов строительных конструкций, а также методики выбора параметров их моделирования. В связи с этим, исследование оптимизации формы является весьма актуальной задачей.

Доклад Ермаковой Е.В. разделён на четыре части.

В первой части автор рассматривает современное состояние вопроса исследования, анализирует развитие оптимизации и её методов, рассматривает существующие расчётные программы для проведения оптимизационных расчётов.

Во второй части демонстрируется процесс оптимизации формы в современных программных комплексах. Также проводится сравнительный анализ программ и выявляются их преимущества и недостатки в решении вопросов оптимизации формы.

Третья часть посвящена описанию вычислительных экспериментов, проводимых в программе COMSOL Multiphysics c использованием трёх градиентных методов-IPOPT, SNOPT и ММА. Особое внимание в данной части уделено подбору таких важных значений параметров как максимальное перемещение (dmax) и радиус фильтра (Rmin). Выводится зависимость настроек специальных параметров радиуса фильтра и максимального перемещения на исследуемую геометрию модели.

В четвертой части автор предлагает разработанные рекомендации подбора геометрических параметров оболочек для получения оптимальных решений.

В результате автором предлагаются перспективные задачи оптимизации механических параметров и свойств конструкций, связанные с выбором оптимальной геометрии. Кроме того, представляются рекомендации по выбору наилучших настроек задачи оптимизации формы по энергетическому критерию, которые включают в себя установку параметров границы свободной формы, выбор подходящего метода оптимизации. Не мало важным является показ физико-механического аспекта процесса оптимизации формы и её геометрическая интерпретация.

Краткая биография

Ермакова Евгения Владимировна поступила на Инженерный факультет РУДН в 2013 году. В 2018 г. успешно закончила бакалавриат с красным дипломом по направлению 07.04.01 Архитектура и в том же году поступила в магистратуру по направлению 08.04.01 Строительство по профилю «Архитектура, геометрия и расчёт большепролетных пространственных структур», подготовила и защитила на «отлично» магистерскую диссертацию на тему «Проект концертного зала с применением оболочек сложной геометрии». За время обучения в бакалавриате и магистратуре Ермаковой Е.В. было написано 13 статей. В 2020 году Ермакова Е.В. поступила в очную аспирантуру департамента строительства по направлению 08.06.01 «Техника и технологии строительства» в РУДН и занималась вопросами структурной оптимизации, а именно оптимизацией формы оболочек. В 2024 г. окончила аспирантуру и защитила НКР по профилю «Строительная механика» по теме «Оптимизация формы покрытия». Со 2 курса аспирантуры Ермакова Е.В. являлась аспирантом полного дня, а на 4 курсе в соответствии с решением учёного совета РУДН ей была назначена стипендия Правительства Российской Федерации по приоритетным направлениям. Также Ермакова Е.В. принимала участие в научно-исследовательском гранте «Идеальные пластические течения и их приложения», № темы 202247-2-000 под руководством Александрова С.Е., а также вела научно-исследовательскую работу по теме НИР № 202252-3-000 «Исследование работы металлических конструкций с повышенными нагрузками методами предельного анализа».

В настоящий момент аспирант имеет 10 опубликованных статей по теме диссертации, из которых 8 статей опубликованы в изданиях, индексируемых в БД SCOPUS, 2 статьи – в журналах, входящих в перечень ВАК и РИНЦ соответственно. Ермакова Е.В. активно принимает участие в научных конференциях, симпозиумах и конгрессах. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: International Conference on Engineering Research (Москва, 2021 г.); WCCM-APCOM (Япония, 2022 г.); VIII Международный симпозиум Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений (Тамбов, 2023 г.); Italian Workshop on Shell and Spatial Structures - IWSS (Италия,       2023   г.);      V        Всероссийская      научно-практическая       конференция «Проектирование и расчёт строительных конструкций и оснований» (Cанкт-Петербург, 2023 г.); LXXVII Международная научно-практическая конференция «Архитектура. Строительство. Транспорт. Экономика» (Cанкт-Петербург, 2023 г.).

С 2020 г. Ермакова Е.В. является ассистентом на кафедре технологий строительства и конструкционных материалов ИА РУДН. Преподаёт такие дисциплины как «Цифровое моделирование в строительстве», «Проектирование зданий», «Технологии BIM в проектировании», междисциплинарный курс «Основы 3D-моделирования и BIM-технологий», проводит лабораторные занятия в VR-лаборатории. Помимо этого, является куратором бакалавров 1 курса ИСРбд-00-24.

Запись: https://disk.yandex.ru/d/LSJN61UOPI3NSg
Презентация: