Таблица 2 - Кардинальные понятия анализа машин (продолжение)
Функциониро |
Генерация полезного |
Принцип действия, компоненты среды, |
вание |
эффекта |
параметры: выходной и целевой, |
|
|
энергетические потери. |
|
Управление процессом |
Закон регулирования, параметры: |
|
функционирования |
режимный и управляющий |
Состояние |
Характер проявления: |
Режим: |
|
Устойчивость |
номинальный, максимальный, частичной |
|
|
нагрузки, хранения |
|
Изменяемость |
Запуск, разгон, торможение и т.д. |
|
Экстремальность |
Оптимальный, максимально допустимый, |
|
|
аварийный |
|
Количественные показатели |
Напряжение, деформация, форма и частота |
|
|
колебаний |
|
Исчерпание ресурса |
Период эксплуатации: приработка, |
|
|
нормальный режим |
|
Исчерпание жизненного |
Стадии: проектирование, доводка, |
|
цикла |
государственные испытания, серийное |
|
|
производство, эксплуатация, моральное |
|
|
старение |
11
Таблица 2 - Кардинальные понятия анализа машин (окончание)
Характерис |
Опознаваемость |
Принадлежность к типу, отличие в |
тики |
|
строении |
|
Технический уровень |
Показатель полезности, |
|
|
интенсивность процесса |
|
Сменяемость |
Зависимости выходных параметров |
|
состояний |
от режимных (топливо, начальные |
|
|
условия и т.п.) |
Качество |
Надежность |
Показатели безопасности, ресурс |
|
|
долговечности |
|
Технико-экономическое |
Удельные параметры, КПД |
совершенство
МДi(ст) G(ст) МД (ст) , Sмдi
СЕ n(ст) G (ст) МД 1,МД 2,...,МД n ,S
12
Структура объекта отражает состав элементов и характер отношений между ними.
МД i(кач.) G (кач.) МД i(ст) ,PМД i ,Г мдi К с (МД i )
Состав параметров определяется конструктивной схемой.
Гмдi - связь между признаком и носителем,
Кс (МД i ) - конструктивная схема. xi - вектор параметров.
МД i МД i(кач.) xi
ФЭs ФЭs(кач.) xs
ФЭ - самостоятельно не существует, не изготавливается, а |
|
являются частью детали или совокупность деталей. |
13 |
|
Закон строения машин:
•Каждая деталь участвует в материализации множества ФЭ, такого, что их объединение выходит за границы этой детали.
МД i ФЭs ФЭs МД i
14
Понятие конструкции технического объекта, конструктивной схемы
Существует два взгляда на понятие «конструкция»:
1)Конструкция - это не объект, а прообраз или объект (результат проектирования),
2)Конструкция отражает только строение, и никаких других качеств не отражает.
Следовательно, можно дать такое определение «конструкции»:
Конструкция технического объекта - это множество его допустимых строений.
ТО |
|
К то ТО G (кач.) ТО (ст) ,Pто,Г то |
x |
то(ном.) xто |
|
|
- допустимые строения технического объекта, |
|
|||||
Pто |
- состав признаков, Г то - связь признаков, |
|
||||
x |
(ном.) |
- номинальные значения, |
|
|||
то |
|
|
|
|
|
|
xто |
- допустимые отклонения параметров. |
15 |
||||
Задача САПР найти конструкцию, причем оптимальную!
Варианты постановок оптимизационных задач в САПР
1. Найти: Кто argmaxПЭ , конструкцию технического объекта, максимизируя полезный эффект.
p [ ] - ресурс не менее заданного,
J [ ] – энергия, m [ ] – масса,
L ,D [ ] – габариты,
Ц [ ] - цена.
16
2. Найти: К то argmax p
ПЭ = [ ]
J [ ] m [ ]
L ,D [ ]
Ц [ ]
17
3. Найти: К то argmaxJ
ПЭ = [ ]
p [ ] m [ ]
L ,D [ ]
Ц [ ]
Аналогично ставятся задачи для m, L,D, Ц.
18
Схема решения задач применительно к функциональным элементам и процессу
|
|
|
|
Да |
Д |
Нет. 1 - |
|
|
Техническое |
Сравнение |
о |
||||
|
|
|
|||||
|
|
к |
параметрическая |
||||
|
|
задание |
|
|
|||
|
|
|
|
у |
оптимизация. |
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Нет. 3 |
|
м |
Нет. 2 - |
|
|
|
|
|
е |
|||
|
|
|
|
|
параметрическая |
||
|
Множество |
|
|
н |
|||
|
|
|
т |
оптимизация с |
|||
|
конструктивных |
Анализ |
|
||||
|
|
и |
изменением |
||||
Нет. 2 |
схем КС . |
(включается |
Нет. 1 |
||||
о |
|||||||
|
КС |
- структура |
математика) |
|
значений xнв . |
||
|
|
|
|
р |
|
||
|
и признаки. |
|
|
в |
Нет. 3 - |
||
|
|
|
|
|
а |
структурно- |
|
|
|
|
|
|
н |
параметрическая |
|
|
Множество |
Множество |
|
и |
оптимизация |
||
|
|
е |
|||||
|
|
(СПО). |
|||||
|
неварьируемых |
варьируемых |
|
|
|||
|
параметров |
параметров |
|
|
|
||
|
|
xнв |
xв |
|
|
|
|
Рис. 2. Схема решения применительно к ФЭ и процессам
19
Этапы проектирования детали
1)определение конструктивной схемы, значений некоторых параметров, полученных на основании эскизного проектирования;
2)определение состава ФЭ, которые материализуются с помощью этой детали, последовательность проектирования этих ФЭ;
3)поиск допустимых (оптимальных) ФЭ (здесь работает предыдущая схема);
4)определение номинальных значений в холодном свободном состоянии;
5)формирование технических требований к изготовлению деталей;
6)документирование конструкции детали;
7)представление детали в виде пространственной модели (ПМ).
20
Э3(1)
К МД
Э5 Э6
Э1 |
Э2 |
Э4 |
Э 7
Э3(n)
Предмет |
Не предмет |
Предмет |
Рис.3. Этапы проектирования детали
21