Šajā darbā izstrādāta metodika konstrukciju elementu formas optimizācijai, izmantojot metamodeļus. Metodika paredz NURBS atbalsta vai mezgla punktu izmantošanu konstrukcijas elementu formas uzdošanai, to izvietojuma plānošanu, metamodeļu būvēšanu un pielietojumu formas optimizācijai. Tiek apskatītas tikai konstrukcijas elementu gludas formas, kuras tiek uzdotas ar NURBS. Negludas formas netiek apskatītas un ir izslēgtas no optimizācijas procesa. Iegūtās konstrukciju elementu formas ir viegli tehnoloģiski realizējamas, un tai pašā laikā formas optimizāciju ir iespējams veikt ar parastu vidējas skaitļošanas jaudas datoru. Metodika paredz komerciālās CAD programmatūras, kā arī RTU izstrādātās programmas EDAOpt eksperimentu plānošanai, metamodeļu būvēšanai un optimizācijai pielietošanu. Pirmajā nodaļā ir pamatota izvēlētās tēmas aktualitāte, apskatīti NURB splainu formas uzdošanas galvenie paņēmieni, klasiskās formas optimizācijas metodes, jaunākie pētījumi dotā virzienā un problēmas ar kurām saskaras citi autori. Noformulēts pētījumu mērķis un uzdevumi, kā arī parādītas problēmas, kuras ir nepieciešams atrisināt, lai izveidotā formas optimizācijas metodika būtu efektīva. Otrajā nodaļā ir izstrādāta formas optimizācijas metodika. Tā tiek pārbaudīta uz divu testa uzdevumu bāzes. Pirmajā uzdevumā tiek optimizēta plāksnītes forma pie lieces slogojuma un ierobežojuma uz pārvietojumu, bet otrajā – pie divasu stiepes slogojuma un ierobežojuma uz maksimālo ekvivalento spriegumu. Atrastās optimālās formas salīdzinātas ar citu autoru darbos iegūtajām. Tiek analizēta trīs formas uzdošanas paņēmienu efektivitāte. Parādīts, ka, izmantojot izstrādāto metodiku, un uzdodot formu ar NURB splaina daudzstūra atbalsta punktiem, var iegūt labākus optimizācijas rezultātus nekā ar darbietilpīgo homogenizācijas metodi. Pirmā uzdevuma rezultāti tiek validēti, veicot naturālos eksperimentus. Nākošajās nodaļās izstrādātā metodika tiek izmantota reālu konstrukciju elementu optimizācijai. Katrā apskatītajā gadījumā ir ievērotas optimizācijas uzdevuma īpatnības un tiek atrasts atbilstošs risinājums. 3. un 5. nodaļās aprakstītās optimizācijas problēmas un konkrēto objektu projektēšanas uzdevumi ir saņemti no Latvijas uzņēmumiem - SIA “Baltijas Testēšanas centrs” un SIA “Merpro”. Trešajā nodaļā ir risināta diska formas optimizācijas problēma. Šim noņemamam diskam tiek piestiprināts aprīkojums, kurš tiek izmantots vilcienu vagonu riteņpāru monitoringam. Aprēķini tiek veikti uz kravas vagona ratiņu riteņpāra piemēra bāzes. Izstrādāts noņemamais mērīšanas aprīkojums, kas nodrošina iespēju veikt mērījumus vagona vai lokomotīves sistēmas ritenis–sliede monitoringa laikā, izmantojot štata riteņpāri kā tenzometrisko. Tas atļauj izvairīties no štata riteņpāra maiņas uz speciālo tenzometrisko, lai samazinātu izmēģinājumu izdevumus. Tiek iegūtas diska šķērsgriezuma formas ar 3 to uzdošanas paņēmieniem, izmantojot tikai 3 optimizācijas parametrus. Atrasta mērīšanas sistēmas noņemamā diska optimālā forma pie uzdotajiem stiprības un tehnoloģiskajiem ierobežojumiem. Ceturtajā nodaļā tiek risināts uzdevums – doba betona bloka formas optimizācija. Tiek parādīts, ka izstrādātai metodikai ir plašs pielietojums. Izmantojot izstrādāto metodiku parādījās iespēja formulēt risināmo uzdevumu, ievērojot raksturīgos Latvijas ekspluatācijas apstākļus. Tiek meklēta doba betona bloka forma, izvērtējot materiālu izlietojumu no stiprības un siltumizolācijas viedokļiem. Kā bloka termomodelis kalpo viens bloks, kurā ievērtēta bloka materiālu siltumvadāmība un konvekcijas process uz bloka ārsienas. Kā bloka stiprību aprakstošie modeļi kalpo viena bloka modelis ar dažādiem robežnoteikumiem un dažāda mūrējuma sienu modeļi. Optimizācijas rezultāti parādīja, ka ir iespējams samazināt bloka masu, izmantojot atrasto alternatīvā bloka izgriezuma formu. Piektajā nodaļā izskatīts metodikas pielietojums vieglā automobiļa un autobusa kontroles mērinstrumentu paneļu (KMP) elementu formas optimizācijai. KMP jāapmierina vairākas svarīgas prasības: pieļaujamo spriegumu līmenis, stinguma, masas un precizitātes raksturojumi, kā arī KMP dzīves ciklam jābūt ar minimālu negatīvo ietekmi uz apkārtējo vidi. Izstrādāti 3D ģeometriskie KMP modeļi, aprēķināti statiskie un dinamiskie raksturojumi. Tiek izanalizēti KMP ietekmes uz apkārtējo vidi rādītāji: summārās nepieciešamās ražošanas enerģijas izmaksas, oglekļa dioksīda un skābes izmeši atmosfērā un ūdens tilpņu eitrofikācija. KMP dinamiskā uzvedība atrastai alternatīvai konstrukcijai tiek pārbaudīta, risinot pilno GE modeli gan gadījumam ar determinēto ierosmi, gan gadījumam ar gadījuma ierosmi. Tālāk tiek risināts autobusa KMP kronšteinu stiprības uzdevums. Parādīts, ka ievērojot ievestos ierobežojumus, ir iespējams iegūt optimālo risinājumu autobusa KMP kronšteina formai. Sestajā nodaļā veikta tetrapodu elementa formas optimizācija. Pamatojoties uz iepriekš atrastām tā mehānisko īpašību priekšrocībām, piemēram, augsts stingums pie spiedes slodzēm, tiek definēta optimizācijas problēma. Izmantojot izstrādāto metodiku, sākumā veikta tetrapoda formas efektīva parametrizācija ar 3 mainīgajiem. Tiek atrasts vienkāršots tetrapodu konstrukcijas GE modelis, ar kuru ir iespējams aprakstīt tetrapoda slodzes uzņemšanas raksturu lielākām konstrukcijām. Tālāk tiek veikta tetrapoda formas optimizācija, maksimizējot tā stiprību pie ierobežojuma uz konstrukcijas tilpumu. Parādīts, ka iegūtos rezultātus ir iespējams izmantot jaunu nestandarta atbalsta konstrukciju radīšanai. Promocijas darbs satur 6 nodaļas, secinājumus un literatūras sarakstu ar atsaucēm uz 120 literatūras avotiem. Darbā iekļautas 13 tabulas un 112 attēli. Promocijas darba kopējais apjoms ir 143 lappuses.