Optimum plastic design for multiple sets of loads

Summary We study optimum plastic design of structures made up, or conceived as assemblies of finite elements, each having an elemental piece-wise linear rigid-plastic behaviour. Since cost function linearly dependent on design variables are considered, optimization problems in linear programming are encountered. Allowance is made for design dependent mass forces, and for some technological constraints. The design growing process is studied in the case of various sets of alternative applied loads, and the optimality conditions are written in a proper geometrical form which leads to a generalization of the concept of Foulkes mechanism.

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Sommario Si studia il progetto plastico ottimale di strutture formate di elementi finiti, ciascuno avente un comportamento globale rigido-plastico linearizzato a tratti. Si considerano funzioni costo dipendenti linearmente dalle variabili di progetto, e pertanto si va incontro a problemi di ottimizzazione nell'ambito della programmazione lineare. Tenendo conto delle forze di massa e di eventuali vincoli tecnologici, viene analizzato il processo di crescita del progetto nel caso in cui la struttura è sottoposta a diversi sistemi alternativi di carichi, e si scrivono le condizioni di ottimalità in una appropriata forma geometrica, la quale conduce a una generalizzazione del concetto di meccanismo di Foulkes.

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Capital bold-face letters are matrices, small bold-face letters are vectors. 0 is a vector having only zero entries. The tilde posed upon a vector or a matrix means “traspose of”. Other meanings are: