Структурно-параметрическая оптимизация несущих конструкций кузовов грузовых вагонов путем эволюционного моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.07, кандидат технических наук Тютюнников, Алексей Иванович

• Тютюнников, Алексей Иванович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Тютюнников, Алексей Иванович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1 Состояние вопроса по оптимизации и исследованию продольной динамики подвижного состава железных дорог

1.1 Оптимизация несущих конструкций подвижного состава. Методы случайного поиска для решения экстремальных задач

1.2 Продольная динамика подвижного состава

1.3 Выводы по главе. Цель, задачи работы и принятые ограничения 40 Глава 2 Разработка математических моделей для анализа

деформаций кузовов грузовых вагонов

2.1 Характеристика конструкции вагона-автомобилевоза

модели 11-3114

2.2 Расчетная схема и конечноэлементная дискретизация кузова вагона-автомобилевоза для выполнения оптимизации

2.3 Построение процедуры алгоритма раздельных и налагающихся местных деформаций для расчета тонкостенных конструкций

2.3.1 Общая схема многосеточного алгоритма

2.3.2 Конечные элементы сгущающихся сеток для тонкостенных конструкций

2.3.3 О формировании итерационных уравнений

2.4 Уточненные расчетные модели кузова вагона

2.5 Динамическая модель кузова вагона-автомобилевоза

при одностороннем ударе в автосцепку

2.6 Анализ точности расчетных моделей

2.6.1 Сравнение результатов расчетов с помощью пластинчато-стержневой расчетной схемы с экспериментальными данными

2.6.2 Сравнение пластинчато-стержневой и пластинчатой расчетных схем

2.6.3 Сравнение квазистатической и динамической моделей

2.7 Выводы по главе

Глава 3 Разработка методики структурно-параметрической

оптимизации кузовов грузовых вагонов

3.1 Постановка задачи оптимизации

3.2 Разработка варианта генетического алгоритма для структурно-параметрической оптимизации пластинчато-стержневых систем кузовов вагонов

3.3 Проверка работоспособности генетического алгоритма на конкретных примерах

3.4 Оптимизация несущей системы кузова вагона-автомобилевоза

3.5 Выводы по главе

Основные результаты работы и выводы

Список литературы

Приложение А Справка о внедрении работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурно-параметрическая оптимизация несущих конструкций кузовов грузовых вагонов путем эволюционного моделирования»

ВВЕДЕНИЕ

Перед вагоностроительной отраслью нашей страны стоит важнейшая задача разработки и выпуска конкурентоспособной продукции, необходимой для замены морально и физически устаревшего парка вагонов. Особого внимания при этом заслуживает проблема снижения себестоимости вагонных конструкций. Для грузовых вагонов этот вопрос в значительной степени связан с уменьшением затрат на приобретение металла, что обуславливает необходимость выполнения оптимизации несущих систем этих вагонов.

Решению задач оптимизации несущих систем вагонов посвящено большое число работ. Заслуживают внимания исследования Абузейда М., Битюцкого A.A., Болдырева А.П., Бороненко Ю.П., Булычева М.А., Вэннхейджа П., Кеглина Б.Г., Киселева С.Н., КобшцановаВ.В., КотурановаВ.Н., Лозбинева В.П., Лозбинева Ф.Ю., ЛукинаВ.В., Никольского E.H., Никольского Л.Н., Овечникова М.Н., Погорелова Д.Ю., Савчука О.М., Ушкалова В.Ф., Хусидова В.Д., Царапкина В.А., ШадураЛ.А., Шена Г. и ряда других авторов.

В параметрическом синтезе конструкций вагонов наибольшее распространение получили традиционные подходы к решению экстремальных задач, связанные с анализом чувствительности к изменению параметров проекта. Следует отметить, что применение методик такого типа является затруднительным при поиске рациональных конструктивных решений с учетом реальных ограничений на возможность использования на каждом производстве определенного набора профилей металлопроката. В последнее десятилетие для решения этой проблемы рассматривалась возможность применения генетических итерационных схем, иначе называемых эволюционным моделированием, которые принципиально позволяют осуществлять оптимизацию на дискретных множествах параметров. В то же время синтез деформируемых объектов с помощью генетических алгоритмов подразумевает проведение многочисленных расчетов по анализу напряженно-деформированного состояния вариантов несущей системы. Весьма высокая тру-

доемкость данных проверок обусловила возможность эффективного применения эволюционного моделирования только для параметрической оптимизации таких относительно несложных объектов, как вагоны-платформы. Нерешенным оставался и практически важный вопрос о комплексной оптимизации с помощью генетических итерационных алгоритмов структуры и параметров вагонных конструкций.

Поэтому тема диссертационной работы, направленная на создание практически реализуемой методики структурно-параметрической оптимизации несущих систем кузовов грузовых вагонов, представляется актуальной.

Работа выполнялась в соответствии с положениями Стратегии развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года.

В диссертационной работе предлагается реально осуществимая эволюционная схема оптимального проектирования сложных вагонных конструкций, включающая систему взаимосвязанных математических моделей. Разработаны алгоритмы, позволяющие добиваться как поиска рациональных параметров, так и структур для объектов такого типа.

Целью диссертационной работы является разработка методики, алгоритмов и программного обеспечения для структурно-параметрической оптимизации несущих систем кузовов грузовых вагонов с помощью эволюционного моделирования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

- разработать принципы построения математических моделей разного уровня точности для квазистатического анализа напряженно-деформированного состояния исследуемых конструкций;

- разработать экономичную методику для анализа динамики вагонов при одностороннем ударе в автосцепку;

- разработать эволюционную схему структурно-параметрического синтеза тонкостенных несущих систем кузовов вагонов;

- исследовать на конкретных примерах возможности предлагаемой генетической процедуры;

- проверить эффективность представляемого комплекса математических моделей на примере оптимизации кузова конкретной конструкции грузового вагона.

Поставленные задачи решаются при следующих основных ограничениях:

- выполняется минимизация массы несущей системы кузова;

- расчеты на прочность, жесткость и устойчивость осуществляются в соответствии с требованиями «Норм для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных)»;

- проверка работоспособности предлагаемой методики оптимизации вагонных конструкций проводится на примере вагона-автомобилевоза модели 11-3114 конструкции ЗАО УК «Брянский машиностроительный завод» («БМЗ»);

- не анализируется местная прочность кузовов вагонов, которая может быть рассмотрена после выполнения оптимизационных расчетов.

Методика исследования.

Структурно-параметрический синтез осуществляется на основе эволюционного моделирования в сочетании с методом избыточных структур. Исследование напряженно-деформированного состояния кузова выполняется с использованием конечноэлементных моделей разных уровней точности. При этом снижение трудоемкости вычислений для мелких сеток достигается за счет применения быстросходящегося многосеточного алгоритма раздельных и налагающихся местных деформаций. Анализ продольной динамики кузова при одностороннем ударе в автосцепку проводится путем численного интегрирования системы дифференциальных уравнений движения деформируемого объекта методом Ньюмарка.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработана эволюционная процедура структурно-параметрической оптимизации несущих систем кузовов грузовых вагонов;

- предложена методика исследования продольной динамики грузового вагона на основе кусочно-линейной аппроксимации силовой характеристики поглощающего аппарата;

- разработана система учета конечноэлементных моделей разной степени сложности для расчета вариантов несущей системы кузова грузового вагона в оптимальном синтезе проектируемой конструкции.

Достоверность результатов работы подтверждается сопоставлением результатов расчетов с данными натурных экспериментов, корректным использованием современных методов строительной механики и вычислительной математики.

На защиту выносятся:

- алгоритм оптимального синтеза несущих конструкций кузовов грузовых вагонов на дискретных множествах структур и параметров;

- методика использования системы конечноэлементных моделей для анализа деформаций конструкций в генетической процедуре оптимизации тонкостенных систем;

- принципы формирования математических моделей для исследования продольной динамики кузовов грузовых вагонов при одностороннем ударе в автосцепку.

Практическую ценность работы составляют:

- разработанное программное обеспечение для оптимизации кузовов грузовых вагонов;

- программные средства для исследования продольной динамики грузовых вагонов;

- полученные результаты оптимального проектирования кузова вагона-автомобилевоза конструкции ЗАО УК «БМЗ».

Реализация работы.,

Разработанные в диссертации методика, алгоритмы и программные средства для оптимизации несущих систем вагонов внедрены в конструкторском

отделе по вагоностроению ЗАО УК «БМЗ» и используются при проектировании грузовых вагонов. Справка о внедрении дана в приложении.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались на девяти международных, всероссийских и региональных научно-технических конференциях: на IV Международной научно-технической конференции «Качество машин» (г. Брянск, 2001 г.); на Международной научно-практической конференции «Подвижной состав железнодорожного транспорта» (г. Гомель, 2004 г.); на двух Региональных научно-технических конференциях «Вклад ученых и специалистов в национальную экономику» (г. Брянск, 2004, 2005 г.г.); на электронной конференции «Современные проблемы науки и образования» (г. Москва, 2004 г.); на двух Международных и Всероссийской научно-практических конференциях «Проблемы и перспективы развития вагоностроения» (г. Брянск, 2004, 2005, 2006 г.г.); на Региональной научно-технической конференции «Механика несущих систем» (г. Брянск, 2008 г.); на Международной научно-практической конференции «Проблемы современного строительства» (г. Пенза, 2011 г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе по одной статье в следующих центральных журналах, рекомендованных ВАК: «Вестник ВНИИЖТ», «Известия вузов. Строительство», «Тяжелое машиностроение».

Структура и объем диссертации.

Диссертация включает введение, три главы, заключение, список использованных источников из 152 наименований и приложение. Работа изложена на 141 странице машинописного текста, включая 53 рисунка и 15 таблиц.

В первой главе выполнен анализ состояния вопроса. Приведен обзор исследований, посвященных оптимальному синтезу несущих систем вагонов. Описаны некоторые алгоритмы методов случайного поиска, которые используются для решения экстремальных задач большой размерности. Рассмотрены особенности, понятия, общие принципы и основные операторы эволюционного моделирования. Описана процедура простого генетического алгоритма. Вы-

полнен обзор работ, в которых изучаются вопросы продольной динамики подвижного состава. Рассмотрены различные варианты динамических моделей для расчета вагонов, использованные в этих исследованиях. Изложена цель и основные задачи диссертации. Указаны ограничения, в рамках которых решались эти задачи.

Во второй главе разрабатываются математические модели для исследования деформаций кузовов грузовых вагонов. Все расчетные схемы анализируются на примере двухъярусного вагона для перевозки автомобилей производства ЗАО «УК «БМЗ». Отмечено, что при выполнении оптимизации несущих систем, требующей проведения многократных расчетов различных вариантов проектируемой конструкции, целесообразно использовать относительно низкотрудоемкие математические модели с введением конечноэлементных сеток разной густоты. Для оценки точности упрощенных моделей и анализа полученных рациональных вариантов конструкции необходимо применять более точные подходы к исследованию деформируемых объектов. Описана рассматриваемая конструкция вагона-автомобилевоза. Составлена пластинчато-стержневая расчетная схема кузова вагона и ее конечноэлементная дискретизация для упрощенных расчетов в квазистатической постановке. Приведены основные положения многосеточного алгоритма раздельных и налагающихся местных деформаций, используемого для уточненных расчетов кузова в рамках пластинчато-стержневой расчетной схемы. Разработана структура построения конечных элементов сгущающихся сеток для этого алгоритма. Рассмотрены интерполяционные процедуры для плоского напряженного состояния, изгиба тонких пластин, расчетов пластинчатых и пластинчато-стержневых систем. Выведены основные зависимости для получения итерационных уравнений многосеточного алгоритма. Представлена конечноэлементная схема кузова вагона-автомобилевоза для случая использования трех сеток. Описана пластинчатая конечноэлементная Модель кузова вагона. Разработана методика анализа неустановившихся колебаний кузова вагона-автомобилевоза при односторон-

нем ударе в автосцепку, предусматривающая кусочную линеаризацию силовой характеристики поглощающего аппарата. На основе этой методики составлена динамическая конечноэлементная модель объекта исследования. Выполнен анализ точности рассмотренных расчетных схем с помощью численных экспериментов, а также путем сопоставления расчетных и экспериментальных данных.

В третьей главе разрабатывается методика структурно-параметрической оптимизации кузовов грузовых вагонов с помощью эволюционного моделирования. Описывается целевая функция, формулируются подлежащие учету ограничения. Построен генетический алгоритм, использующий комплекс математических моделей для оптимизации пластинчато-стержневых несущих систем такого типа. Рассматриваемая итерационная схема включает операции мутации и кроссинговера, проверки прочности и устойчивости элементов конструкций. Для повышения эффективности эволюционного моделирования используется база данных элитных особей. Путем численных экспериментов подтверждается работоспособность представленной итерационной процедуры. На основе выполненных разработок проведена структурно-параметрическая оптимизация вагона для перевозки автомобилей модели 11-3114.

Заключение диссертации по теме «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация», Тютюнников, Алексей Иванович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана методика структурно-параметрической оптимизации несущих систем кузовов грузовых вагонов на основе комплекса математических моделей с использованием эволюционного моделирования. Данная вычислительная схема позволяет осуществлять эффективный поиск рациональных конструкций кузовов при практически значимом условии ограниченного набора профилей металлопроката.

2. Целесообразно строить эволюционную схему оптимизации стержневых, пластинчатых и пластинчато-стержневых систем вагонов с помощью алгоритма, включающего отбор вариантов несущей системы по критерию значения целевой функции; случайное изменение параметров; обмен параметрами между парами вариантов несущей системы; жесткое отсеивание вариантов конструкции, не удовлетворяющих условию жесткости, прочности или местной устойчивости; использование базы данных элитных конструкций. Общую устойчивость несущей системы можно проверять для объектов, полученных в результате выполнения оптимального поиска.

3. Отработаны принципы формирования конечноэлементных моделей разного уровня точности для оптимального проектирования кузовов грузовых вагонов. Предусмотрено введение следующих расчетных моделей:

- упрощенной пластинчато-стержневой модели для многократного выполнения расчетов;

- уточненной пластинчато-стержневой модели;

- пластинчатой модели;

- динамической модели для анализа продольной динамики вагона.

Комбинированное применение данных моделей обеспечивает возможность экономичной реализации многошагового оптимального поиска для сложных тонI костенных конструкций кузовов грузовых вагонов.

4. Разработаны схемы построения системы конечных элементов укрупненных сеток для реализации многосеточного алгоритма раздельных и налагающихся местных деформаций в расчетах нерегулярных пластинчато-стержневых вагонных конструкций. Эти схемы позволяют удовлетворить необходимому условию непрерывности узловых перемещений на стыках между составными конечными элементами.

5. Предложена процедура исследования продольной динамики вагона, включающая кусочную линеаризацию силовой характеристики поглощающего аппарата, что дает возможность свести трудоемкую нелинейную задачу анализа во времени напряженно-деформированного состояния кузова вагона к последовательному решению нескольких существенно менее сложных линейных задач.

6. С помощью разработанных алгоритмов выполнен оптимальный синтез несущей системы кузова вагона-автомобилевоза модели 11-3114. В наиболее рациональном из полученных вариантов несущей системы масса кузова снижена по сравнению с базовой конструкцией на 423 кг.

7. Предлагаемые методики и алгоритмы оптимизации вагонных конструкций использованы для проектирования грузовых вагонов в ЗАО УК «БМЗ».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Тютюнников, Алексей Иванович, 2012 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Царапкин, В.А. Методика определения оптимальных параметров сечений стержневых систем вагонов / В.А. Царапкин, A.M. Бабаев // Труды ташкентского института инженеров железнодорожного транспорта. - Ташкент, 1972. - Вып. 82. - С. 152-158.

2. Царапкин, В.А. Оптимальные параметры сечений элементов 4-осного полувагона / В.А. Царапкин // Транспортное машиностроение. - М.: НИИИН-ФОРМТЯЖМАШ, 1973. -№ 6. - С. 32-35.

3. Царапкин, В.А. Некоторые вопросы оптимального проектирования каркасов рам и кузовов подвижного состава / В.А. Царапкин // Автореферат дисс.... канд. техн. наук. - Днепропетровск: ДИИТ, 1979.

4. Лукин, В.В. Алгоритм отыскания оптимальных параметров основных типов грузовых вагонов / В.В. Лукин, В.П. Медведев // Исследование параметров и надежности узлов вагонов в эксплуатации: научные труды Омского института инженеров железнодорожного транспорта. - Омск, 1974. - Т. 160. - С. 29-39.

5. Лукин, В.В. Разработка методов оптимизации параметров и оценка эффективности использования грузовых вагонов габарита Т / В.В. Лукин // Автореферат дисс.... докт. техн. наук. - М., 1975. - 48 с.

6. Шадур, Л.А. Методика проектирования грузовых вагонов / Л.А. Шадур // Железные дороги мира, 1977. - №12. - С. 11-24.

7. Ушкалов, В.Ф. Статистическая динамика рельсовых экипажей / В.Ф. Ушкалов, Л.М. Резников, С.Ф. Редько. - Киев, Наукова думка, 1982. - 360 с.

8. Камаев, В.А. Оптимизация параметров ходовых частей железнодорожного подвижного состава / В.А. Камаев. - М.: Машиностроение, 1980. - 215 с.

9. Хусидов, В.Д. Моделирование колебаний стержневых элементов кузовов / В.Д. Хусидов // Тр. МИИТ, 1978. - Вып. 610. - С. 74-84.

10. Хусидов, В.Д. Исследование динамики ходовых частей и упругих деформаций кузовов грузовых вагонов методами цифрового моделирования / В.Д. Хусидов // Дисс.... докт. техн. наук. - М.: МИИТ, 1980. - 289 с.

11. Abuzeid, M. Modelling and suspension parameter optimisation of a high speed MAGLEV train / M. Abuzeid, G. Shen, L. Ren, I. Pratt // International Control Conference (ICC2006), Glasgow, Scotland, United Kingdom, 30th August to 1st September 2006.

12. Бороненко, Ю.П. Прогнозирование нагруженности и прочности вагонов с гибкими конструктивными элементами изменяемой формы / Ю.П. Бороненко // Автореферат дисс.... докт. техн. наук. - Л.: ЛИИЖТ, 1986.

13. Овечников, М.Н. Выбор рациональных параметров оболочки и подкрепляющих элементов котла железнодорожной цистерны / М.Н. Овечников // Автореферат дисс.... канд. техн. наук. - М.: МИИТ, 1986. - 28 с.

14. Wennhage, P. Structural-acoustic optimization of sandwich panels / P. Wennhage, K.T. Hogskolan. - Stockholm: Royal Institute of Technology, Report 2001-05, ISSN 0280-4646. - 34 pp.

15. Воронин, H.H. Анализ повреждаемости и оценка работоспособности несущих сварных конструкций грузовых вагонов / H.H. Воронин // Автореферат дисс.... докт. техн. наук. - М.: МИИТ, 1994. - 48 с.

16. Речкалов, С.Д. Напряженно-деформированное состояние сварных элементов кузова вагона для сыпучих металлургических грузов с учетом температурного воздействия / С.Д. Речкалов // Дисс. ... канд. техн. наук. - М.: МИИТ, 1987.-293 с.

17. Сарычев, В.В. Выбор рациональной номенклатуры профилей стержневых элементов вагонных конструкций на примере вагона-хоппера /В.В. Сарычев // Дисс. ... канд. техн. наук. - Кременчуг, ООО ВНИИВ, 1988. - 148 с.

18. Иванов, A.A. Условия целесообразного применения алюминиевых сплавов в вагоностроении (на примере полувагонов) / A.A. Иванов // Автореферат дисс.... канд. техн. наук. - М.: МГУПС, 1999.

19. Никольский, E.H., Оболочки с вырезами типа вагонных кузовов / E.H. Никольский. - М.: Машгиз, 1963. - 312 с.

20. Никольский, E.H. Развитие оптимизационных расчетов кузовов вагонов на базе метода чередования основных систем / E.H. Никольский // Автоматизация расчетов прочности грузовых вагонов. - М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1985. -Сер. 5.-Вып. 10.-С. 1-2.

21. Кузнецов, А.Ю. Оптимизация по частям кузова крытого грузового вагона из условия минимума массы его элементов / А.Ю. Кузнецов // Автореферат дисс.... канд. техн. наук. - Брянск: БИТМ, 1988.

22. Лозбинев, В.П. Исследование напряженного состояния и разработка методики оптимального проектирования ортогонально подкрепленных тонкостенных пространственных систем кузовов грузовых вагонов / В.П. Лозбинев // Дисс.... докт. техн. наук. - Брянск: БИТМ, 1981. - 382 с.

23. Лозбинев, В.П. Методика расчета оптимальных параметров сечений несущих элементов кузовов грузовых вагонов / В.П. Лозбинев. - Тула: ТПИ, 1980.-70 с.

24. Лозбинев, В.П. Применение методов оптимального проектирования для повышения качества вагонных конструкций / В.П. Лозбинев, Ф. Ю. Лозбинев // Проблемы повышения качества промышленной продукции: сб. тр. 3-й междунар. научн.-техн. конф. - Брянск: БГТУ, 1998. - С. 39-40.

25. Лозбинев, В.П. Разработка методики оптимального проектирования кузовов вагонов / В.П. Лозбинев, Ф. Ю. Лозбинев // Повышение качества транспортных и дорожных машин. - Брянск, 1994. - С. 55-61.

26. Лозбинев, Ф.Ю. Методика оптимизации несущих элементов кузовов транспортных машин с учетом надежности / Ф.Ю. Лозбинев, В. П. Лозбинев. -Брянск: ЦНТИ, 1993. - № 384-93 ИЛ. - 4 с.

27. Лозбинев, Ф.Ю. Оптимизация несущих конструкций кузовов вагонов / Ф.Ю. Лозбинев - Брянск: ЦНТИ, 1997. - 135 с.

28. Лозбинев, Ф.Ю. Совершенствование методов оптимизации несущих конструкций кузовов вагонов / Ф.Ю. Лозбинев // Вопросы качества, надежности, прочности и долговечности машиностроительной продукции: тез. докл. конф. - Калинин: НТО, 1989. - С. 44-48.

29. Сорокина, C.B. Автоматизация определения оптимальных параметров сечений элементов конструкций кузовов вагонов на основе метода конечных элементов / C.B. Сорокина // Вопросы строительной механики кузовов вагонов. -Брянск: БИТМ, 1983. - С. 51-65.

30. Мысютин, А.П. О выборе оптимальных (по критерию максимального использования допускаемых напряжений) параметров сечений стержневых элементов / А.П. Мысютин // Вопросы строительной механики кузовов вагонов. - Брянск, БИТМ, 1983. - С. 65-67.

31. Кобищанов, В.В. Оптимизация параметров кузова пассажирского вагона блочной конструкции с учетом предварительного напряжения его узлов / В.В. Кобищанов, П.С. Ломаков // Проблемы повышения качества машин: тез. докл. междунар. научн.-техн. конф. - Брянск, 1994. - С. 62-63.

32. Филюков, Ю.Л. Особенности работы и оптимизация некоторых узлов кузова грузового рефрижераторного вагона / Ю.Л. Филюков // Автореферат дисс.... канд. техн. наук. - Брянск: БИТМ, 1986.

33. Булычев, М.А. Методика оптимизации несущей системы кузова вагона с учетом ограничений по прочности и сопротивлению усталости / М.А. Булычев // Дисс. ... канд. техн. наук. - Брянск: БГТУ, 1999. - 189 с.

34. Афонина, Е.В. Оптимизация металлоконструкций кузовов грузовых вагонов с учетом требований прочности и живучести несущих элементов / Е.В. Афонина // Автореферат дисс. ... канд. техн. наук. - Брянск: БГТУ, 2001. -19 с.

35. Лозбинев, Ф.Ю. Разработка научных основ оптимального проектирования несущих систем кузовов вагонов по критерию минимума затрат на создание, эксплуатацию и ремонт / Ф.Ю. Лозбинев // Дисс. ... докт. техн. наук. -Брянск: БГТУ, 2000. - 398 с.

36. Коненкова, Н.И. Оптимизация несущих конструкций кузовов грузовых вагонов по критерию минимума себестоимости / Н.И. Коненкова // Автореферат дисс. .. .канд. техн. наук. - Брянск: БГТУ, 2001. - 24 с.

37. Милакова, A.A. Разработка методики оптимизации кузовов вагонов с учетом ограничений по устойчивости несущих элементов / A.A. Милакова // Автореферат дисс. ... канд. техн. наук. - Брянск: БГТУ, 2001. - 20 с.

38. Лукин, Я.А. Оптимизация несущих систем кузовов вагонов с учетом технологической изогнутости их элементов / Я.А. Лукин // Автореферат дисс. ... канд. техн. наук. - Брянск: БГТУ, 2008. - 20 с.

39. Макухин, В.М. Оптимальное проектирование цельнометаллических кузовов полувагонов / В.М. Макухин // Автореферат дисс. ... канд. техн. наук. -М.-.МИИТ, 1987.

40. Серпик, И.Н. Автоматизация проектирования вагонов-платформ / И.Н. Серпик, Ф.Н. Левкович, Е.Г. Пацев, Е.Д. Тумакова // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: Матер, науч.-техн. конф. - Брянск, 2004. - С. 37-40.

41. Баничук, Н.В. Введение в оптимизацию конструкций / Н.В. Баничук. -М.: Наука, 1986. - 303 с.

42. Дегтярев, Ю.И. Методы оптимизации / Ю.И. Дегтярев. - М.: Сов. радио, 1980.-272 с.

43. Жиглявский, A.A. Математическая теория глобального случайного поиска / A.A. Жиглявский. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1985. - 296 с.

44. Жиглявский, A.A. Методы поиска глобального экстремума / A.A. Жиглявский, А.Г. Жилинскас. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. -248 с.

45. Жилинскас, А. Поиск оптимума: компьютер расширяет возможности / А. Жилинскас, В. Шалтянис. - М.: Наука, 1989. - 128 с.

46. Растригин, Л.А. Статистические методы поиска / Л.А. Растригин. -М.: Наука, 1968.-376 с.

47. Турчак, Л.И. Методы оптимизации / Л.И. Турчак // Основы численных методов. - М.: Наука, 1?87. - С. 169-204.

48. Черноусько, Ф.Л. Вариационные задачи механики и управления: Численные методы / Ф.Л. Черноусько, Н.В. Баничук. - М.: Наука, 1973. - 238 с.

49. Luus, R. Optimization by Direct Search and Systematic Reduction of the Size of Search Region / R. Luus, Т.Н. Jaakola. - I.AIChE J., 19, 760-766 (1973).

50. Heuckroth, M.W. An Examination of the Adaptive Random Search Technique / M.W. Heuckroth, J.L. Gaddy, L.D. Gaines. - AIChE J., 22, 744-750 (1976).

51. Реклейтис, Г. Оптимизация в технике: В 2-х кн. / Г. Реклейтис,

A. Рейвиндран, К. Рэгсдел. - М.: Мир, 1986.

52. Алексеев, О.В. Автоматизация проектирования радиоэлектронных средств / О.В. Алексеев и др. - М.: Высшая школа, 2000 - 480 с.

53. Емельянов, В.В. Теория и практика эволюционного моделирования /

B.В. Емельянов, В.В. Курейчик, В.М. Курейчик. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. -432 с.

54. Schumer, М.А. Adaptive Step Size Random Search / M.A. Schumer, K. Steiglitz - IEEE Trans., AC-13, 270-276 (1968).

55. Datseris, P. Prinsiples of a Heuristic Optimization Technique as an Aid in Design - An Overview / P. Datseris. - ASME Tech. Paper, 80-DET-44, Sept. 1980.

56. Фогель, Л. Искусственный интеллект и эволюционное моделирование / Л. Фогель, А. Оуэне, М. Уолш. - М.: Мир, 1969. - 230 с.

57. Holland, J. Adaptation in Natural and Artificial Systems / J. Holland. // An Introductory Analysis with Application to Biology, Control, and Artificial Intelligence. - USA: University of Michigan Press, 1975.

58. Goldberg, David E. Genetic Algorithms in Search, Optimization, and Machine Learning / David E. Goldberg. - USA: Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 1989.

59. Handbook of Genetic Algorithms / Edited by Lawrence Davis. - USA, New York:Van Nostrand Reinhold, 1991.

60. Genetics Algorithms / Editor Lawrence Elbaum // Proceedings of the 1 st International conf. - New Jersey, USA: Associates Publishers, 1985.

61. Genetics Algorithms / Editor J. Grefenstette // Proceedings of the 2nd International conf. - New Jersey, USA: Associates Publishers, 1987.

62. Genetic Algorithm / Editor D. Schaffer // Proceedings 3d International conf., SanMateo. - USA: Morgan Kaufman Publishers, 1989.

63. Genetics Algorithms / Editors R. Belew, L. Booker // Proceedings of the 4th International conf., San Mateo. - USA: Morgan Kaufman Publishers, 1991.

64. Genetics Algorithms / Editor R. Forrest // Proceedings of 5th International conf, San Mateo. - USA: Morgan Kaufman Publishers, 1993.

65. Genetics Algorithms / Editor R. Forrest // Proceedings of 6th International conf., San Mateo. - USA: Morgan Kaufman Publishers, 1995.

66. Genetics Algorithms / Editor T. Back // Proceedings of the 7th International conf., San Francisco. - USA: Morgan Kaufman Publishers, Inc, 1997.

67. Genetics Algorithms / Editor David Goldberg // Proceedings of the 8th International conf, San Francisco. — USA: Morgan Kaufman Publishers, Inc, 1999.

68. Осыка, А. В. Экспериментальное исследование зависимости скорости сходимости генетического алгоритма от его параметров / А.В. Осыка // Известия АН. Сер.: Теория и системы управления. - 1997. - №5. - С. 100-111.

69. Батищев, Д.А. Генетические алгоритмы решения экстремальных задач / Д.А. Батищев // Учебное пособие. - Воронеж: ВГТУ, 1995. - 203 с.

70. Курейчик, В.М. Генетические алгоритмы / В.М. Курейчик. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998. - 393 с.

71. Лорьер, Ж.Л. Системы искусственного интеллекта / Ж.Л. Лорьер. -М.: Мир, 1991.-375 с.

72. Букатова, И.Л. Эволюционное моделирование и его приложения / И.Л. Букатова. - М.: Наука, 1991.-244 с.

73. Курейчик, В.М. Эволюционные алгоритмы: генетическое программирование / В.М. Курейчик, С.И. Родзин. - Известия АН. Сер.: Теория и системы управления,- 1997,-№5. - С. 127-137.

74. Гудман, Э.Д. Эволюционные вычисления и генетические алгоритмы /

/

Э.Д. Гудман, А. П. Коваленко // Обозрение прикладной и промышленной математики. - М.: Изд-во ТВП, 1996. - 392 с.

75. Курейчик, В.В. Эволюционные методы решения оптимизационных задач / В.В. Курейчик. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1999. - 279 с.

76. Курейчик, В.В. Эволюционные, синергетические и гомеостатические методы принятия решений /В.В. Курейчик. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2001. -303 с.

77. Курейчик, В.М. Генетические алгоритмы в технике. Методы кибернетики и информационной технологии / В.М. Курейчик. - Саратов: РАЕН, 1994. - 303 с.

78. Курейчик, В.М. Генетические алгоритмы. Состояние. Проблемы. Перспективы / В.М. Курейчик. - Известия АН. Сер.: Теория и системы управления. - 1999. - №1. -С. 144-160.

79. Курейчик, В.М. Генетические алгоритмы и их применение / В.М. Курейчик. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2002. - 383 с.

80. Редько, В.Г. Эволюционная кибернетика. / В.Г. Редько. - М.: Наука, 2003.- 156 с.

81. Рутковская, Д. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы / Д. Рутковская, М. Пилиньский, Л. Рутковский. - М.: Горячая линия -Телеком, 2004. - 452 с.

82. Болдырев, А.П. Расчет и проектирование амортизаторов удара подвижного состава / А.П. Болдырев, Б.Г. Кеглин. - М.: Машиностроение-1,2004. - 199 с.

83. Блохин, Е.П. Математическая модель пространственных колебаний четырехосного рельсового экипажа / Е.П. Блохин, В.Д. Данович, Н.И. Морозов. — Днепропетровск: ДИИТ, 1986. - 39 с.

84. Блохин, Е.П. Математическая модель пространственных колебаний сцепа вагонов в составе поезда, движущегося по прямолинейному участку пути / Е.П. Блохин, В.Д. Данович, Н.И. Морозов // Динамика, прочность и надежность железнодорожного ,подвижного состава: Межвуз. сб. научн. тр. -Днепропетровск: ДИИТ, 1987. - с. 4-19.

85. Ионов, B.B. О расчетных схемах для исследования продольных колебаний платформы для крупнотоннажных контейнеров / В.В. Ионов, Т.С. Шелкова // Динамика, прочность и надежность транспортных машин. - Брянск, 1990.-С. 35-42.

86. Болдырев, А.П. Сравнительная оценка продольной нагруженности контейнерной платформы при переходных режимах движения поезда / А.П. Болдырев, Д.В. Бакун // Динамика, прочность и надежность транспортных машин. - Брянск, 2002. - С. 58-64.

87. Кеглин, Б.Г. Определение рациональной степени дискретизации расчетной схемы вагона при исследовании продольного удара в автосцепку / Б.Г. Кеглин, Н.В. Попкова, A.A. Ольшевский // Динамика, прочность и надежность транспортных машин. - Брянск, 1999. - С. 23-28.

88. Болдырев, А.П. Расчетная оценка продольной нагруженности рефрижераторной секции, оснащенной поглощающими аппаратами ПМКГ-110, при маневровых соударениях / А.П. Болдырев, А.Н. Прасолов // Динамика, прочность и надежность транспортных машин. - Брянск, 1990. - С. 18-29.

89. Гоз, JI.A. Разработка методики ускоренных испытаний 5-ти вагонной рефрижераторной секции на ударную выносливость / JI.A. Гоз // Дис. ... канд. техн. наук. - Брянск, 1987. - 157 с.

90. Голоян, A.A. Алгоритм расчета динамической нагруженности элементов грузового вагона рефрижераторной секции / A.A. Голоян, Л.И. Евель-сон // Динамика, прочность и надежность транспортных машин. - Брянск, 1992.-С. 31-38.

91. Голоян, A.A. Учет диссипативных характеристик в математическом моделировании колебаний вагона-хоппера для зерна / A.A. Голоян, Л.И. Евель-сон // Вестник Брянского государственного технического университета. - №1, 2004.-С. 96-103.

92. Израилев, В.Я. Сравнительная оценка методов исследования напряженно-деформированного срстояния элементов вагона при продольных динамических воздействиях / В .Я. Израилев // Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. -Брянск, 1997.-22 с.

93. Погорелов, Д.Ю. Моделирование контактных взаимодействий в задачах динамики систем тел / Д.Ю. Погорелов, А.Э. Павлюков, Т.Ю. Юдакова, С.В. Котов // Динамика, прочность и надежность транспортных машин. -Брянск, 2002.-С. 11-23.

94. Schiehlen, W. (Ed.) Multibody Systems Handbook / W. Schiehlen. - Berlin: Springer Verlag, 1990.

95. Schiehlen, W. (Ed.) Advanced Multibody System Dynamics / W. Schiehlen // Simulation and Software Tools. - Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1993.

96. Погорелов, Д.Ю. Введение в моделирование динамики систем тел / Д. Ю. Погорелов. - Брянск, 1997. - 155 с.

97. Погорелов, Д.Ю. О моделировании гибридных систем тел / Д.Ю. Погорелов, Г.В. Михеев // Динамика, прочность и надежность транспортных машин. - Брянск, 1998. - С. 55-62.

98. Серпик, И.Н. Программный комплекс моделирования работы тонкостенных несущих конструкций с использованием многосеточного алгоритма раздельных и налагающихся местных деформаций / И.Н. Серпик, A.A. Голоян, Л.И. Евельсон. - ГосФАП РФ, 1997. - Per. №50970000011. - 9 с.

99. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). - М.: ГосНИИВ - ВНИИЖТ, 1996. - 319 с.

100. Zienkiewicz, О.С. The finite element method. Fifth edition: Solid Mechanics / O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor. - Oxford: Butterworth-Heinemann, 2000. -Vol. 2 - 459 pp.

101. Никольский, E.H. Расчет несущих конструкций по методу конечных элементов / E.H. Никольский. - Брянск: БИТМ, 1982. - 99 с.

102. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике / О.Зенкевич. -М.: Мир, 1975.-541 с.

/

103. Галагер, Р. Метод конечных элементов. Основы / Р. Галагер. - М.: Мир, 1984.-428 с.

104. Серпик, И.Н. Высокопроизводительные многосеточные алгоритмы строительной механики тонкостенных конструкций / И.Н. Серпик. - М.: Изд-во АСВ, 2005. - 240 с.

105. Серпик, И.Н. Трехэтапная аппроксимация перемещений в методе конечных элементов / И.Н. Серпик // Изв. АН СССР. Механика твердого тела, 1987. -№1.- С. 183-187.

106. Александров, А.В. Строительная механика. Тонкостенные пространственные системы / А.В. Александров, Б.Я. Лащенков, Н.Н. Шапошников. -М.: Стройиздат, 1983. - 488 с.

107. Reddy, J.N. Energy principles and variational methods in applied mechanics / J.N. Reddy. - New York: J. Wiley, 2002. - 392 pp.

108. Zienkiewicz, O.C. The finite element method. Fifth edition: The basic /

0.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor. - Oxford: Butterworth-Heinemann, 2000. - Vol. 1 -689 pp.

109. Зенкевич, О. Конечные элементы и аппроксимация / О. Зенкевич, К. Морган. - М.: Мир, 1986. - 318 с.

110. Kelly, D.W. A posteriori error analysis and adaptive processes in the finite element method: Part I - Error analysis / D.W. Kelly, J.P. de S.R. Gago, O.C. Zienkiewicz, I. Babuska // Int. J. Numer. Meth. Eng. - 1983. - Vol. 19, №11. -P. 1593-1619.

111. Stein, E. Error-controlled adaptive finite elements in solid mechanics/ E. Stein. - New York: J. Wiley, 2002. - 392 pp.

112. Solin, P. Higher-older finite element methods / P. Solin, K. Segeth,

1. Dolezel. - Boca Raton: Chapman & Hall / CRC Press, 2003. - 408 pp.

113. Zienkiewicz, O.C. The hierarchical concept in finite element analysis / O.C. Zienkiewicz, J.P. de S.R. Gago, D.W. Kelly // Comput. And Struct. - 1983. -Vol. 16, № 1-4.-P. 53-65.

114. Peraire, J. Adaptive remeshing for compressible flow computations /

/

J. Peraire, M. Vahdati, K. Morgan, O.C. Zienkiewicz // J. Comput. Phys. - 1987. -Vol. 72. - P. 449-466.

115. Секулович, М. Метод конечных элементов / М. Секулович. - М.: Стройиздат, 1993. - 664 с.

116. Стренг, Г. Теория метода конечных элементов / Г. Стренг, Дж. Фикс. - М.: Мир, 1977.-349 с.

117. Серпик, И.Н. Совершенствование схем реализации итерационного взаимодействия местных и общих деформаций / И.Н. Серпик // Вопросы исследования динамики и надежности элементов подвижного состава и транспортных средств: Межвуз. сб. науч. тр. - Брянск, 1988. - С. 94-99.

118. Liu, G.R. Finite element method: A practical course / G.R. Liu, S.S. Quek // Oxford: Butterworth-Heinemann, 2003 - 384 pp.

119. Постнов, В.А. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций / В.А. Постнов, И.Я. Хурхурим. - Л.: Судостроение, 1974. - 344 с.

120. Мяченков, В.И. Расчет машиностроительных конструкций методом конечных элементов: Справочник / В.И. Мяченков, В.П. Мальцев, В.П. Майбо-рода и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 520 с.

121. Воеводин, В.В. Матрицы и вычисления / В.В. Воеводин, Ю.А. Кузнецов. - М.: Наука, 1984. - 320 с.

122. Сакало, В.И. Решение задачи о контактной жесткости релаксационным методом / В.И. Сакало, Ю.П. Подлеснов // Транспортное машиностроение. -Тула, 1977.-С. 106-109.

123. Самарский, A.A. Методы решения сеточных уравнений / A.A. Самарский, Е.С. Николаев. - М.: Наука, 1978. - 591 с.

124. Бахвалов, Н.С. Численные методы (алгебра, анализ, обыкновенные дифференциальные уравнения) / Н.С. Бахвалов. - М.: Наука, 1975. - 632 с.

125. Райе, Дж. Матричные вычисления и математическое обеспечение / Дж. Райе. - М.: Мир, 1984. - 264 с.

126. Сборник научных программ на Фортране. Вып. 2: матричная алгебра и линейная алгебра. - М.: Статистика, 1974. - 224 с.

127. Уилкинсон, Дж.Х. Справочник алгоритмов на языке АЛГОЛ. Линейная алгебра / Дж.Х. Уилкинсон, К. Райнш. - М.: Машиностроение, 1976. - 389 с.

128. Smith, I.M. Programming the finite element method. Fourth edition / I.M. Smith, D.V. Griffits. - Chichester: John Willey & Sons Ltd, 2004. - 628 pp.

129. Babuska, I. The finite element method and its reliability / I. Babuska, T. Strouboulis. - Oxford: Oxford University Press, 2001. - 736 pp.

130. Reddy, J.N. An introduction to nonlinear finite element analysis / J.N. Reddy. - Oxford: Oxford University Press, 2004. - 482 pp.

131. Ern, A. Theory and practice of finite elements / A. Ern, J.L. Guermond. -New York: Springer Verlag, 2004. - 498 pp.

132. Бенерджи, П. Методы граничных элементов в прикладных науках / П. Бенерджи, П. Баттерфилд. - М.: Мир, 1984. - 494 с.

133. Синицын, С.Б. Строительная механика в методе конечных элементов стержневых систем / С.Б. Синицын. - М.: АСВ, 2002. - 320 с.

134. Джордж, А. Численное решение больших разреженных систем уравнений / А.Джордж, Дж. Лю. - М.: Мир, 1984. - 248 с.

135. Chapelle, D. The finite element analysis of shells - Fundamentals / D. Chapelle. - Springer: Berlin, 2003. - 330 pp.

136. Вагон для перевозки автомобилей модель 11 - 3114. Расчет на прочность 3114—РР10. - Брянск: ОКВ, БМЗ, 2003. - 143 с.

137. Бате, К. Численные методы анализа и метод конечных элементов / К. Бате, Р. Вилсон. - М.: Стройиздат, 1982. - 447 с.

138. Кеглин, Б.Г. Отчет о научно-исследовательской работе «Ресурсные испытания поглощающих аппаратов ПМК-110А с металлокерамическими элементами повышенной износостойкости» / Б.Г. Кеглин, А.П. Болдырев, В.В. Ионов, А.Н. Прасолов, Н.А. Кузина и др., всего 9 человек. - Брянск: БИТМ, 1990.-81 с.

139. Кочнов, А.Д. Отчет о научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе «Испытания опытного образца вагона для перевозки

автомобилей модели 11-3114 постройки ЗАО УК «БМЗ» / А.Д. Кочнов,

/

A.M. Краснобаев, М.В. Краев, И.Л. Шаринов, Д.В. Ильин и др., всего 19 человек. - М.: ФГУП ВНИИЖТ, 2004. - 60 с.

140. Малков, В.П. Оптимизация упругих систем / В.П. Малков, А.Г. Угодчиков. - М.: Наука, 1981.-288 с.

141. Серпик, И.Н. Эволюционное моделирование в проектировании несущих систем вагонов / И.Н. Серпик, В.Г. Сударев, А.И. Тютюнников, Ф.Н. Левкович // Вестник ВНИИЖТ. - № 5, 2008. - С. 21-25.

142. Серпик, И.Н. Структурно-параметрическая оптимизация стержневых металлических конструкций на основе эволюционного моделирования / И.Н. Серпик, A.B. Алексейцев, Ф.Н. Левкович, А.И. Тютюнников // Известия ВУЗов. Строительство. - №8, 2005. - С. 16-24.

143. Серпик, И.Н. Оптимизация несущих систем грузовых вагонов с использованием комплекса математических моделей / И.Н. Серпик, А.И. Тютюнников // Тяжелое машиностроение. -№ 8, 2007. - С. 25-28.

144. Серпик, И.Н. Генетическая процедура синтеза несущих конструкций вагонов / И.Н. Серпик, В.В. Мирошников, М.И. Серпик, А.И. Тютюнников // Качество машин: Сб. тр. IV междунар. науч. - техн. конф. - Брянск: БГТУ, 2001.-Т. 1-С. 75-77.

145. Голоян, A.A. Построение рациональной расчетной схемы для исследования деформаций кузова вагона-автомобилевоза / A.A. Голоян, А.И. Тютюнников, И.Н. Серпик, О.Н. Сударева // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: Матер, регион, науч. - техн. конф. - Брянск: БГИТА, 2004.-Т. 1-С. 121-123.

146. Серпик, И.Н. Современные информационные технологии в параметрической оптимизации несущих систем вагонов / И.Н. Серпик, Ф.Н. Левкович, А.И. Тютюнников // Современные наукоемкие технологии. - №6, 2004. - С. 43-44.

147. Серпик, И.Н. Оптимальное проектирование несущих систем вагонов нового поколения / И.Н. Серпик, А.И. Тютюнников, Ф.Н. Левкович // Подвижной состав железнодорожного транспорта: Матер. Междунар. науч. - практ. конф. - Гомель, 2004. - С. §0-85.

148. Тютюнников, А.И. Разработка методики оптимального синтеза несущей системы вагона-автомобилевоза / А.И. Тютюнников, И.Н. Серпик // Про-

блемы и перспективы развития вагоностроения: Матер, науч.-практ. конф. -Брянск: БГТУ, 2004. - С. 18.

149. Тютюнников, А.И. Структурно-параметрическая оптимизация кузова вагона-автомобилевоза / А.И. Тютюнников, И.Н. Серпик // Сб. науч. тр. Ме-ждунар. науч.-техн. конф.: в 2 т., Т1. - Брянск, 2005. - С. 44-47.

150. Серпик, И.Н. Оптимизация конструкций вагонов на основе генетического алгоритма / И.Н. Серпик, А.И. Тютюнников, A.B. Алексейцев // Проблемы и перспективы развития вагоностроения: Матер. II Междунар. науч.-практ. конф. - Брянск: БГТУ, 2005. - С. 74-76.

151. Серпик, И.Н. Динамика кузовов грузовых вагонов при одностороннем ударе в автосцепку / И.Н. Серпик, А.И. Тютюнников, A.A. Лагутина // Проблемы и перспективы развития вагоностроения: Матер. III Всеросс. науч.-практ. конф. - Брянск: БГТУ, 2006. - С. 86-88.

152. Серпик, И.Н. Эффективный стержневой конечный элемент для расчета пластинчато-стержневых конструкций / И.Н. Серпик, М.В. Швыряев, А.И. Тютюнников // Проблемы современного строительства: Сб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза: Приволжский дом знаний, 2011. - С. 201-207.