Details

Тема выпускной квалификационной работы: «Оптимизация стержневых композитных конструкций с учетом технологических ограничений». Данная работа посвящена разработке алгоритма эволюционной стратегии для оптимизации стержневой структуры внутри лопасти ветрогенератора и алгоритма построения пути для создания стержней с использованием теории графов. Приведены теоретические сведения о теории графов, уравнениях равновесия, задачи оптимизации, алгоритме эволюционной стратегии и алгоритмах построения пути в графе. Задачи, которые решались в ходе исследования: Изучение различных версий алгоритма эволюционной стратегии и реализация наиболее подходящего. Изучение алгоритмов построения пути в графе. Разработка собственного алгоритма построения пути для намотки стержней, учитывающего технологические ограничения. Оптимизация стержневой структуры внутри лопасти ветрогенератора с применением алгоритма эволюционной стратегии. Построение пути для оптимизированной структуры. Работа проведена на основе данных, предоставленных компанией BaltiCo, которая передала CAD модель, материалы, используемые в изготовлении лопасти и  технологические принципы намотки стержней. Намотка стержней проводится роботом через специальные отверстия, сделанные в ребрах жесткости. Все расчеты были проведены в программном комплексе ABAQUS CAE. Алгоритмы эволюционной стратегии и построения пути были реализованы на языке программирования Python 3. В результате были проанализированы алгоритмы  эволюционной  стратегии, различные алгоритмы построения пути в графе и технологические принципы намотки стержней. Разработан собственный алгоритм построения пути для намотки стержней внутри лопасти ветрогенератора. С помощью реализованных алгоритмов удалось получить оптимизированную структуру и построить маршрут роботу, по которому он будет создавать стержни.

The topic of the final qualifying work: "Optimization of rod composite structures considering technological limitations". This work is devoted to the development of an evolutionary strategy algorithm for optimizing the rod structure inside the wind turbine blade and an algorithm for constructing a path for creating rods using graph theory. Theoretical information about graph theory, equilibrium equations, optimization problems, the algorithm of evolutionary strategy and algorithms for constructing a path in a graph are given. Tasks that were solved during the study: 1. Study of different versions of the evolutionary strategy algorithm and implementation of the most appropriate. 2. Study of algorithms for constructing a path in a graph. 3. Development of a proprietary algorithm for constructing a path to reel rods, considering technological limitations. 4. Optimization of the core structure inside the wind turbine blade using the evolutionary strategy algorithm. 5. Building a path for an optimized structure. The work was performed based on data provided by BaltiCo, which transmitted the CAD model, the materials used in the manufacture of the blade and the technological principles of reeling of rods. The rods are wound by the robot through special holes made in the stiff ribs. All calculations were performed in the ABAQUS CAE software package. The algorithms of the evolutionary strategy and path construction were implemented in the Python 3 programming language. As a result, the algorithms of the evolutionary strategy, various algorithms for constructing a path in a graph and the technological principles of reeling of rods were analyzed. A proprietary algorithm for constructing a path to reel rods inside a wind turbine blade has been developed. With the help of the implemented algorithms, it was possible to obtain an optimized structure and build a route for the robot along which it will create rods.