2. Задание числа шагов расчета в DEFORM.

2. Задание числа шагов расчета в DEFORM.

В следующем окне (рис. 34) необходимо ввести Die stroke (Перемещение штампа), однако это значение удобнее замерить непосредственно с геометрии. В главном меню выбираем Display → Magnify или иконку на панели инструментов для перехода в режим увеличения рамкой. Увеличив область, выделенную на рис. 35 черной рамкой, необходимо в главном меню выбрать Display → Select или иконку на панели инструментов для отключения режима увеличения. Теперь ЛКМ нужно щелкнуть по крайнему нижнему углу верхней половины штампа (приблизительно), а затем по крайнему верхнему углу нижней половины штампа (рис. 35). Между точками появится стрелка с измеренным расстоянием – 26 мм, которое автоматически появилось в графе Die stroke (рис. 34). Нажимаем Next.

Для того чтобы снова целиком отобразить геометрию, необходимо в главном меню выбрать Display → Iso view → XYZ или иконку на панели инструментов.

Далее можно ввести информацию об остановке расчета по достижении определенного перемещения штампа, заданного усилия штамповки или некоторого расстояния между объектами. Пусть расчет остановится по достижении штампом перемещения в 26 мм – установим галочку напротив Die stroke exc the value (рис. 36). Нажимаем Next.

В следующем окне (рис. 37) установим: Number of steps (Число шагов) – оставим значение по умолчанию; Step increment (Шаг сохранения) – изменим на 2. Step increment определяет, через сколько шагов происходит запись результатов eeds расчета в базу данных. Нажимаем Next.

 

3. Разработка структуры математических моделей функционирования технологических процессов ОМД.

ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ СТРУКТУРЫ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Оптимизация при проектировании технических объектов

В основе деятельности инженера-проектировщика лежит про­цесс проектирования, под которым в общем случае пони­мают выбор некоторого способа действия, направленного на состав­ление описания, необходимого для создания в определенных условиях еще не существующего объекта с возможной оптимизацией задан­ных его характеристик. Внедрение вычислительной техники в инже­нерную деятельность потребовало строго формального подхода к процессу проектирования сложных технических объектов, к кото­рым относятся технологические процессы в машиностроении.

При создании систем автоматизации проектирования (САПР) в основу общего подхода к процессу проектирования закладывается алгоритм, включающий три этапа:

1) синтез,

2) анализ

3) и принятие решения (рис. 8. 1).

Рис. 8. 1. Схема алгоритма процесса проектирования сложного технического объекта

Рассмотрим данный алгоритм.

После определения цели проектирования происходит формирова­ние (генерирование) возможных вариантов (альтернатив) решения проектной задачи. Этот этап называется синтезом и охватывает наиболее творческие виды работ по созданию объекта. В современных САПР на этом этапе могут генерироваться принципиально новые технические решения.

Следующий этап процесса проектирования – инженерный ана­лиз – направлен на детализацию намеченных вариантов, решение задачи (определение структуры и отдельных параметров проекти­руемого объекта) и проверку возможных условий функционирования объекта. Определяющими видами работ на данном этапе являются математическое моделирование объекта и его исследование на основе этой модели с целью выявления основных функциональных свойств в рассматриваемой области.

Информация, полученная в результате анализа, позволяет перейти к третьему этапу процесса проектирования – принятию решения. Это наиболее ответственный этап, цель которого – выяв­ление единственного решения задачи среди возможных вариантов. На этом этапе наиболее универсальными являются многошаговые методы принятия решения, при которых каждый последующий шаг сужает область поиска и ограничивает число альтернатив.

Рассмотренная схема (рис. 8. 1) показывает, что основные задачи, решаемые на втором этапе – этапе анализа – связаны с оптимизацией технических объектов.

Оптимизация (от лат. optimum – наилучший) – это про­цесс нахождения экстремума некоторой количественной величины (параметра) проектируемого объекта, представляемой в виде функ­ции (функционала). Если эта функция характеризует положитель­ное свойство объекта, то ищется максимальное ее значение, если отрицательное – то минимальное.

Обычно в инженерной практике используется термин «оптималь­ное решение», или «оптимальный проект», под которым в этом случае понимается наилучшее из некоторого множества решение, удовлет­воряющее всем требованиям, предъявляемым к проектируемому объекту.

Широкое использование во всех сферах инженерной деятель­ности различных методов и приемов оптимизации, в основе которых лежит определенный математический аппарат, позволило сформи­ровать целое направление прикладной математики, получившее название «исследование операций».

Теория оптимизации в современном представлении включает совокупность фундаментальных математических резуль­татов и численных методов, ориентированных на нахождение наи­лучших вариантов из множества альтернатив и позволяющих избежать полного перебора и сравнения возможных вариантов. Процесс оптимизации лежит в основе инженерной деятельности, направленной на проектирование новых, более эффективных и менее дорогостоящих технических объектов. Достижение этих двух основ­ных целей любого процесса проектирования сопряжено, как уже отмечалось, с синтезом различных элементов, анализом множества их состояний и выбором из них такого состояния, при котором обеспечиваются наилучшие показатели функционирования техничес­кого объекта.

Размерность большинства инженерных задач достаточна велика, и проведение расчетов по оптимизации требует значительных затрат времени. Поэтому в условиях неавтоматизированного проектирова­ния, и в частности в технологии машиностроения, решение задач оптимизации практически не проводилось. Становление теории оптимизации во многом связано с появлением сходящихся числен­ных методов оптимизации.

Большинство используемых методов оптимизации являются по своей сути инвариантными и могут использоваться при решении различных проектных задач. Поэтому в настоящее время разрабо­таны десятки численных методов оптимизации, оформленных в виде стандартных процедур (алгоритмов) и хранящихся в библиотеках прикладных программ вычислительных центров, которые открыты для доступа различным пользователям. В этих условиях перед проектировщиком встает задача правильного выбора метода и соот­ветствующих наборов программ. Так, при расчете оптимальных режимов резания могут использоваться стандартные программы симплекс-метода или других методов линейного программирования. Однако при этом достаточно сложной задачей является стыковка принятой математической модели объекта с соответствующими программами оптимизации.

Поиск оптимальных технических решений в технологии машино­строения затруднен в связи с низким уровнем формализации сущест­вующих методов проектирования технологических процессов и слож­ностью построения соответствующих математических моделей. Поэ­тому главным вопросом оптимизации технологических процессов при создании САПР ТП является разработка математических моделей различных технологических объектов и их информационное обеспечение.

Сфера применения методов оптимизации в технологии машиностроения достаточно широка: проектирование отдельных структур­ных элементов технических систем, какими, например, являются ре­жимы резания, проектирование более сложных структур, таких, как технологические маршруты и операции обработки, и, наконец, про­ектирование цехов и промышленных предприятий в целом.

Главным требованием, предъявляемым к математической модели любого объекта, и в частности к ТП, является адекватность отраже­ния модели реальным свойствам объекта.

Математическая модель выражается математически­ми зависимостями, представляющими собой определенные соотно­шения между отдельными параметрами, описывающими данный объект, а также множеством ограничений, накладываемых на эти параметры и выражаемых в виде уравнений и неравенств. Совпаде­ние математической модели процесса с фактическим процессом зависит от квалификации проектировщика и уровня его математи­ческой подготовки.

При решении задач оптимизации, возникающих на разных этапах технологического проектирования, используются различные виды математических моделей и методов оптимизации.

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 5

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: