0. 6. Задачи исследования эффективности при проектировании и принципы принятия решения по конструкции грузовых автотранспортных средств и его элементов

На каждом из этапов жизненного цикла сложных систем проводится решение задач по исследованию эффективности. Получаемые при этом рекомендации распространяются на поиск рационального решения на этом и последующих этапах или пересмотр решений, принятых на предыдущих этапах.

При исследовании эффективности на этапе проектирования можно выделить:

1) основную задачу, решаемую в интересах данного этапа и этапа изготовления, и направленную на выбор параметров проектируемого элемента;

2) задачу (прямую), решаемую в интересах завершающих этапов и направленную на выдачу рекомендаций по использованию системы на этапах эксплуатации и применения;

3) обратную задачу, решаемую в интересах первого этапа и направленную на выбор облика системы и корректировку поставленных перед ней задач.

Рассмотрим общую постановку и типовую схему решения основной задачи проектной эффективности (рис. 5.28, табл. 5.11). Она состоит в том, чтобы на этапе непосредственного проектирования в условиях проектно-конструкторской организации способствовать выбору рациональных параметров проектируемого элемента, исходя из оценки эффективности системы в целом на весь период ее применения в широком диапазоне условий эксплуатации. Формулировку этой задачи можно представить в следующем виде. Введем обозначения:

{ Kп₁, …, Kп _i ,…., Kп _n } - конструктивные параметры ГАТС и его систем

{ И₁ ,….., И _s , …., И _n } - измерители (показатели, критерии) свойств АТС и его систем

{ β₁, …., β _ј ,….., β _m } - параметры условий первой группы

{ U ,…., U ,…. , U } - параметры условий второй группы

{ a _μ = {Kп_1, Кπ₂ ,…} _μ - μ-й вариант конструкторского решения по проектируемому элементу.

Пусть заданы:

, ;

, - диапазоны параметров условий применения первой и второй групп,Ф ( Kп₁ , Кπ₂ … ) ≤ Ф_о - ограничения на область возможных решений, определяющие область допустимых значений конструктивных параметров (могут включать массогабаритные, энергетические, тепловые, прочностные, конструктивно-компоновочные, пожаровзрывобезопасности и технико-экономические ограничения). На основе математической модели операции устанавливается зависимость показателя эффективности системы в виде: Э = Э({И},{β},{U}).

Требуется определить наилучшее решение a* из условия:

Э ({И} ,{β},{U}) → И= a* = {И₁ *, И₂ *, , ….}

Отметим некоторые особенности в формулировке основной задачи. В условиях неопределенности {β} и {U} выбрать однозначно оптимальный вариант невозможно.

Кроме того, множество вариантов, как правило, дискретно и ограничено. Поэтому в формулировке задачи обычно указывается на выбор рационального варианта, который по возможности обеспечивает наивысшую эффективность системы. Это отражает специфику задач проектной эффективности. ( Под рациональным вариантом здесь понимается такой вариант, который, не будучи строго оптимальным ни для одних условий, обладает приемлемой эффективностью в целом диапазоне условий).

ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

Проектно-конструкторские проработки

А =  ₁, ₂ , ₃,… …

_=  Кп₁, Кп₂,… Кп_i…

Ф  Кп₁, Кп₂,… Кп_i… Ф₀

Проектное направление

Построение схемы операции

 ₁, ₂,…_j,…

U U₁, U₂,… U_S,… 

Эксплуатационное направление

ОЗ ДЗ

Анализ характеристик и взаимосвязей элементов в системе

ККС_ДЗ

Кп_ДЗ

И_ДЗ

ККС_ОЗ

Кп_ОЗ

И_ОЗ

И₁ = И(КпU)

И₂ = И₂(КпU)

И_n = И_n(КпU)

Построение математической модели (см.табл. 2.9, 2.17,2.18, 4.40 - 4.43)

Э = Э(Кп, , U

Выбор рационального варианта

Э(Кп, , U  max

Анализ результатов расчетов

С(Кп), Т(Кп),

Рис. 28. Типовая блок-схема решения основной задачи проектной эффективности

С– изменение затраты;Т– изменение сроков проектирования

Таблица 11