Часть 2

2.1 Инженерный анализ

Инженерный анализ подразумевает мысленное расчленение объекта проектирования или исследования на составные части для получения новой информации.

Инженерный анализ можно начинать после получения некоторой идеи или после принятия решения об использовании некоторой идеи в процессе проектирования. Инженерный анализ требует четкого определения цели, учета ограничений, налагаемых на процесс и на результат анализа, а также применения профессиональных знаний и навыков.

Первым шагом в процессе инженерного анализа является формулирование цели.

Цель формулируется во всех случаях, вне зависимости от масштаба решаемого вопроса, будь то выбор физического принципа работы преобразователя измерительной информации, использование определенного вида передачи (зубчатой, рычажной) или всего лишь выбор номинальной формы контактной поверхности.

Формулировка цели, как и в других операциях проектирования, должна быть краткой, четкой и содержать указание на ожидаемый результат. Следует помнить, что от формулировки цели зависит содержание анализа, его направленность, а, следовательно, и результат.

Следующим шагом в процессе инженерного анализа является построение модели. В проектировании под моделью понимают некоторый объект, находящийся в определенном соответствии с изучаемым объектом – оригиналом и более удобный для решения задач конкретного исследования. В общем случае модель – это явление, техническое устройство, знаковое образование или иной условный образ, который находится в определенном соответствии (сходстве) с изучаемым объектом-оригиналом и способен замещать оригинал в процессе исследования, давая о нём необходимую информацию. Применяются модели двух видов: аналитические и физические. Модель должна быть достаточно простой, чтобы ее можно было проанализировать в течение приемлемого времени, но, с другой стороны, достаточно полной, чтобы полученные результаты можно было распространить на проектируемый объект. Так называемые "натуральные модели", макеты, опытные образцы по исследуемым элементам не отличаются от проектируемого объекта, а по составу могут воспроизводить оригинал частично или полностью.

Аналитическая модель отражает использование определенных физических принципов и может быть представлена в виде математических выражений.

Построение модели всегда связано с принятием допущений. Неправильные или слишком грубые допущения нарушают соответствие модели проектируемому (исследуемому) устройству, делают модель неадекватной. Строгость аналитической модели обманчива. Модель может оказаться непригодной, если принятые допущения недостаточно учитывают относительную важность различных аспектов решаемой задачи.

Физические (экспериментальные) модели строятся в тех случаях, когда построение аналитической модели затруднительно или невозможно, или если поставленная задача проще и быстрее решается экспериментально.

Построение физической модели в процессе проектирования изделия – изготовление макетов, моделей, опытных образцов – предусмотрено стандартами ЕСКД. В ряде случаев оно является обязательным, в частности, для изделий, нарушение работоспособности которых недопустимо с точки зрения правил безопасности.

При решении ряда задач приходится строить комбинированные модели, например, получаемые экспериментальные значения подставляются в теоретические выражения. Возможны также параллельные, уточняющие друг друга модели (аналитическая оценка целесообразности тех или иных экспериментов и т.п.).

Целью, достигаемой построением модели, является получение данных и их оценка для установления соответствия ожидаемых показателей качества спроектированного изделия показателям, предусмотренным техническим изданием, и выбор наиболее рационального варианта изделия. Результатом может также явиться обоснование продолжения разработки данного варианта, совершенствование его конструкции или же отказ от разработки.

Построение модели определяет успех всей дальнейшей работы в инженерном анализе, так как его результаты будут полезными только при достаточной строгости модели.

Решение оформляется в виде текста (графиков) как итог математических операций или результат эксперимента и представляется в форме предусмотренных ЕСКД документов – расчетов (РР), пояснительной записки (ПЗ). Как один из конечных результатов проектирования может быть составлена карта технического уровня (КУ).

Цель анализа: анализировать конструктивные параметры прибора на основе анализа главных функциональных параметров.