ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦ ДЛЯ ИНЖЕНЕРНЫХ РАСЧЕТОВ.

Забалуев И.В.
(Московский Государственный Авиационный Институт, Россия) Научный руководитель - к.т.н. Куприков М.Ю.

Электронная таблица - это программное средство позволяющее выполнять достаточно сложные математические расчеты и представлять результаты расчетов в виде профессионально оформленных документов.

К авиационным конструкциям предъявляются очень жесткие требования. Среди них: высокая прочность, жесткость, минимальная масса, надежность, долговечность, производственная и эксплуатационная технологичность. Очень важно стремиться обеспечить минимальную массу. Один из способов снизить массу конструкции на этапе конструирования - выбор рациональных параметров и использование новых правил разработки оптимальной конструкции.

В авиационной технике широко используются конструкции, элементы которых работают на сжатие - стойки. Задача выявления оптимальных в весовом отношении параметров стойки заключается в нахождении диаметра D и толщины стенки трубы 5 при заданных силе сжатия Р и длине между шарнирно опертыми концами L. При этом минимальная масса будет обеспечиваться при равных напряжениях потери общей, местной устойчивости и действующем напряжении (о^крит.общ=о^крит.мест=о^действ.=о^опт)-

Математическая задача отыскания оптимальных значений перечисленных параметров трубы стойки поставлена как задача многокритериальной дискретной оптимизации. Для отыскания рациональных параметров и представления результатов в работе была использована электронная таблица Microsoft Excel для Windows'97 и встроенный язык программирования Visual Basic.

В результате работы написанной программы было выполнено в общей сложности около 11 000 000 математических действий.

В результате исследования получены: оптимальные значения диаметра и толщины стенки труб стоек, и математические зависимости о^опт=f(D/о^) для дюраля, титана и стали. На основе проведенного исследования можно провести сравнение с массовыми характеристиками стандартных труб для тяг управления. Так, если сравнить оптимизированную трубу со стандартной, окажется, что оптимизированная легче стандартной в 2,97 раз (при Р=2000кг, 1=1,8м).

Применение электронных таблиц позволяет облегчить задачу конструктора при выполнении значительных объемов инженерных расчетов.