Методы математического моделирования

Совокупность уравнений генератора, системы регулирования и нагрузки является предметом экспериментального исследования по оптимальному плану, составленному методами планируемого эксперимента. В результате каждого эксперимента определяются показатели заданного переходного процесса. Переход от одного эксперимента к другому осуществляется варьированием факторов в виде параметров и характеристик математической модели исследуемой системы. Таким образом, благодаря сочетанию методов математического моделирования и планируемого эксперимента, можно получить уравнения, связывающие алгебраическим образом динамические показатели с варьируемыми факторами системы. Исключая несущественные факторы, для рассматриваемой системы получаем следующие уравнения в различных переходных режимах [8] [c.98]

Дальнейшая детализация и реализация семантической модели в САПР на рис. 6.3 требует изучения и обобщения неформальных процедур конструкторско-технологического проектирования. Включение в САПР полного арсенала эвристических алгоритмов и приемов дает возможность сохранить преемственность с традиционными ПП ЭМП и полностью использовать методы ручного проектирования там, где нет формальных методов. Следует иметь в виду, что сохранение в САПР полного объема неформальных процедур не позволяет существенно улучшить качество проектов, так как сохраняются большинство ограничений, присущих ручному проектированию. Поэтому при автоматизации конструкторско-технологического проектирования следует по возможности на научной основе формализовать как можно больше этапов и процедур, используя для этого современные методы математического моделирования и принятия оптимальных решений, изложенные в предыдущих главах. [c.165]

Программно-техническая реализация процесса выбора технологических параметров осуществляется по аналогии с расчетным проектированием (в случае использования методов математического моделирования и оптимизации) или диалоговым конструированием ЭМП (в случае неформального подхода). [c.182]

В заключение отметим, что вне рамок данного пособия, вследствие ограниченности его объема, остались многие важные задачи теплообмена. В частности, не затронуты методы математического моделирования процессов свободно конвективного теплообмена, теплообмена при фазовых и химических превращениях, методы решения обратных задач и т. д. С ними можно ознакомиться по соответствующим монографиям [1, 16, 19, 21, 23, 33]. [c.5]

В учебных лабораториях невозможно провести натурное исследование циклов паротурбинных установок — циклов тепловых (ТЭС) и атомных (АЭС) электростанций. Физическое моделирование работы ТЭС и АЭС в учебной лаборатории также невозможно, так как не удается создать маленькую турбину для лабораторий, у которой внутренний относительный КПД был бы таким же как у реальных турбин. Поэтому единственным реальным методом исследования циклов ТЭС и АЭС является метод математического моделирования. Кроме того, необходимо помнить, что при математическом моделировании резко расширяется число регулируемых параметров и диапазон их изменений. Например, в натурном эксперименте невозможно исследовать влияние типа турбины или размеров котельного агрегата на параметры установки, математическая модель позволяет это сделать в натурном эксперименте нельзя создавать аварийные ситуации (слишком высокая температура пара перед турбиной или очень большая конечная влажность пара), математическая же модель позволяет просчитать любой (даже не реальный) режим работы.. [c.241]

На рис. 10.2 приведена схема стенда, реализующего метод математического моделирования на ЭВМ, созданный в Московском энергетическом институте на кафедре теоретических основ теплотехники. [c.241]

Рис. 10.2. Принципиальная схема стенда, реализующего метод математического моделирования

Синтез методом математического моделирования освобождает от необходимости части натурных испытаний создаваемой конструкции. [c.48]

В работе [23] описан процесс проведения дальнейшего исследования рассмотренных композиций легирования, обеспечивающих получение ферритно-перлитных сталей для сварно-литых деталей, обладающих удовлетворительным сочетанием пластических, прочностных и вязких свойств при сравнительно небольшой стоимости. Были привлечены методы математического моделирования. На основе методов планирования экспериментов исследовалась композиция С—Мп—51—Си—V—А1. [c.223]

Метод моделирования. Для определения коэффициентов Ф с успехом может быть применен метод математического моделирования состояний и траекторий. Этот метод может иметь самостоятельное значение, а также применяться для уточнения и корректировки коэффициентов Ф, полученных приближенно аналитическим путем. [c.241]

Метод Монте-Карло есть метод математического моделирования случайных явлений, в котором сама случайность непосредственно включается в процесс моделирования и представляет собой его существенный элемент. Следовательно, исходные параметры для расчета математических моделей, а также возможные стратегии развития технологических процессов формируются случайным образом на основе программной имитации случайных функций. [c.270]

Методы математического моделирования на ЭВМ позволяют решать задачи анализа и синтеза электромеханических, гидромеханических, пневмомеханических и других реальных систем, с должной степенью полноты учитывая свойства всех входящих в общую систему элементов. [c.94]

Расчет поворотно-фиксирующих механизмов, в том числе методами математического моделирования, позволил определить характер их кинематических и динамических параметров в заданном диапазоне изменения скоростей и внешних сил. Сопоставление этих данных с экспериментальными данными облегчило последующую расшифровку причин возникновения дефектов и выявления симптомов, свидетельствующих об их наличии. [c.57]

В результате анализа статистических данных, накопленных в результате комплексных исследований механизма привода, представляется возможность расшифровки кривых регистрируемых параметров и построения эталонных осциллограмм. Для определения оптимальных величин и характера изменения диагностических параметров на различных участках осциллограммы проводится расчет механизма аналитическим путем (в частности, с помощью методов математического моделирования). Кроме того, экспериментально определяют величины этих параметров у большого числа станков одной модели после их сборки, регулировки и обкатки. Эталонную осциллограмму выбранного параметра для каждой модели станка получают путем статистической обработки записей этого параметра у станка, изготовленного, отрегулированного и приработанного в соответствии с техническими условиями, и сравнивают полученную кривую с расчетными данными. Например, эталонная осциллограмма крутящего момента на ходовом винте привода продольной подачи (рис. 4, поз. 20) должна иметь характер периодически изменяющейся кривой без резких скачков и пиков, а максимальная величина крутящего момента не должна превышать 2,8—3,0 кгм при рабочей подаче на холостом ходу. [c.78]

Однако если известны функциональные зависимости, отображающие механические физические и другие закономерности той или иной операции механической обработки, то проблема выбора оптимального варианта ее может быть успешно решена методом математического моделирования на электронно-вычислительной машине (ЭВМ). Сбор первичной информации в виде функциональных зависимостей с последующей разработкой математических моделей и решением их на ЭВМ целесообразно в первую очередь провести для операций механической обработки деталей типа тело вращения , составляющих 70—80% всех деталей в машиностроении. [c.109]

Первое уравнение характеризует перепад давления в клапане, охватывая весь процесс нагнетания, а второе является уравнением движения замыкающего органа. Решение этой системы осуществлялось на аналоговых вычислительных машинах типа МН-7 и показало большое удобство использования машин непрерывного действия для исследования работы самодействующих клапанов, поскольку методы математического моделирования позволяют учесть большой комплекс факторов, влияющих на работу клапана, и тем самым свести к минимуму число упрощающих предположений. [c.319]

Нестеренко В. Б. и др. В сб. Методы математического моделирований и оптимизации параметров, вида технологической схемы и профиля оборудования атомных электростанций . Иркутск, СО АН СССР, 1976. [c.230]

В книге изложены результаты исследований по применению ЭВМ и методов математического моделирования при тепловых расчетах теплоэнергетического оборудования электростанций, рассмотрены конкретные результаты исследования параметров и характеристик теплоэнергетических установок приведен ряд алгоритмов и программ в виде блок-схем и на языке Алгол-60. [c.2]

В связи с созданием и внедрением в энергетику крупных теплоэнергетических установок с высокими параметрами пара, усложнением их технологических схем и режимов эксплуатации, повышением требований к их экономичности и надежности необходимо выполнение трудоемких инженерных расчетных исследований, которые практически невозможно провести в нужные сроки без применения современных ЭВМ и методов математического моделирования. В то время как общие вопросы математического моделирования теплоэнергетического оборудования электростанций как объекта оптимизации получили большое отражение в литературе, вопросы теплового расчета статических и динамических характеристик основного теплоэнергетического оборудования на ЭВМ, методов математического моделирования стационарных и нестационарных режимов этого оборудования, специфики реализации этих методов на современных ЭВМ не систематизированы и недостаточно освещены в печати. [c.3]

Изложенные ниже примеры применения методов математического моделирования с использованием ЭВМ относятся в основном к поверочным расчетам при заданных вариациях схем и компоновок теплоэнергетических установок. Цель этих исследований — определение параметров установок (температур, давлений), расходов теплоносителей, конструктивных параметров, показателей тепловой и общей экономичности при изменении различных внешних факторов и условий. При этом основное внимание уделяется изложению специфики математического моделирования теплоэнергетических установок на ЭВМ. [c.10]

МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ [c.11]

Применение ЭВМ и их периферийных устройств в качестве принципиально новых технических средств проектирования явилось основой для радикального преобразования процесса проектирования. С этого времени (60-е годы) начался период автоматизированного проектирования, который характеризуется следующими важными преимуществами. Новые средства проектирования дали возможность для практического использования и принципиально новых методов проектирования (методов математического моделирования, методов оптимизации, принятия решений и т. п.). В результате не только многократно возросла производительность труда проектировщиков, но и резко повысилось качество проек- [c.11]

Рассмотренная совокупность алгоритмов оптимизации, включая и алгоритм поиска аналогов, бьша реализована в подсистеме поиска оптимальных проектных решений САПР гиродвигателей и представлена в виде соответствующего обобщенного алгоритма. Кроме того, в состав методического обеспечения подсистемы включаются методы математического моделирования основного злектромеханического и сопутствующих ему преобразований энергии, а также соответствующие алгоритмы анализа рабочих показателей проектируемых объектов. [c.229]

Противоречивость некоторых приведенных выше требований обусловливает необходимость проведения длительных испытаний. Для облегчения и ускорения доводки камер применяются методы математического моделирования процессов смесеоб зования и горения в камерах. [c.272]

Эффективное перемешивание расплава в плоских ваннах, заэкранированных гарнисажем, возможно также с помощью плоского донного индуктора с бегущим радиально полем, что проверено экспериментально и исследовано детально методом математического моделирования. Частный случай индуктора, плотность тока в котором изменяется с увеличением радиуса как функции Бесселя I рода первого порядка, исследован в [44], а случай примерно равномерного распределения [c.51]

Яркой иллюстрацией упомянутых здесь преимуществ метода математического моделирования является хорошо известная в настоящее время линейная теория механического поведения анизотропных композитов. Например, для двумерного ортотроп-ного композита математическая модель (обобщенный закон Гука) характеризует податливость тензором четвертого ранга, откуда следует, что измерение всего четырех независимых компонент (5ц, Si2, 22, 5бб) тензора податливости, соответствующих главным направлениям структуры материала, позволяет полностью определить шесть коэффициентов податливости (Sj,, Sjj,. [c.405]

S j, S g, Sgg) для произвольных направлений. Таким образом, отпадает необходимость многочисленных измерений шести коэффициентов податливости с небольшим шагом изменения ориентации образца для установления закона преобразования этих коэффициентов. Отсюда следует также, что сравнение податливости различных композитов можно производить путем сравнения главных податливостей, не прибегая к сравнению графиков или таблиц значений отдельных компонент в зависимости от ориентации осей координат (так и практикуется в настоящее время). Кроме этого, метод математического моделирования дал возможность исследовать поведение слоистых пластин (Рейсснер и Ставски [41]), заняться вопросами оптимизации (Уэддупс [50], Брандмайер [6]), сформулировать принципы рационального статистического анализа, максимально сократить, число экспериментов, облегчить выпуск необходимой документации и технические приложения (By с соавторами [57]). Все эти преимущества метода математического моделирования должны быть использованы в проблеме исследования разрушения анизотропных композитов, но при этом нужно отчетливо понимать следующее [c.405]

В качестве примера можно рассмотреть анализ и оценку V, VIII и IX уровней дерева целей. При анализе V уровня была поставлена задача разработки литейной сваривающейся стали ферритно-перлитного класса. Для решения ее был использован ряд прогностических приемов составление банка данных и обработка его с использованием методов параметрического прогнозирования, оценка установленных закономерностей на основе экспертного опроса, методы математического моделирования. [c.220]

Последнее обстоятельство является определяющим фактором, ведущим к необходимости применения при прогнозировании ВЭР конкретных методов математического моделирования, аналогичных применяемым при исследовании перспективных направлений развития общеэнергетической системы в условиях неопределенности [44]. [c.268]

В настоящей работе предпринята попытка определить динамические характеристики обобщенной схемы сумматорного привода в широком диапазоне изменения ее параметров. Ставятся следующие задачи определить величину и характер распределения нагрузок по ветвям привода оценить эффективность работы демпферов и амортизаторов — найти оптимальное сочетание их параметров и место установки предложить способы повышения демпфирующей способности привода. Для решения этих задач используется метод математического моделирования с применением аналоговых и цифровых вычислительных машин. Построение математической модели выполнено применительно к схеме рис. 1 с помощью метода направленных графов [3]. Применение этого метода оказалось эффективным вследствие древовидной структуры исследуемой схемы привода. Оказалось возможным с помощью структурных преобразований построить из исходной разветвленной системы эквивалентные ей в динамическом отношении расчетные схемы, удобные для исследования на ЭВМ. [c.112]

Здесь а и Р — параметры уравнения, связанные между собой соотношением а + 3 = 1 и вычисляемые при разных видах НДС методом математического моделирования соответствующих задач в упругопласти- [c.93]

Для расчета дополнительных потерь (Вдоп). их возрастания (у) или суммы собственных и дополнительных потерь (5с + Вдоп) могут быть использованы опытно-статистические и аналитические методы, а также методы математического моделирования работы проектируемых линий (см. гл. 5). [c.67]

Для сложных многоучастковых и многопоточных линий переход к расчетному коэффициенту технического использования линии /Са. л производится с помощью значений числа участков Пу и коэффициента возрастания внецикловых потерь у с использованием методов математического моделирования, подробно рассмотренных в гл. 5. [c.85]

На рис. 3, г приведена осциллограмма крутящего момента на ходовом винте, записанная при последовательном перемещении правой опоры ходового винта сначала вниз на 6 мм, а затем вверх на 6 мм относительно левой оноры. Периодический характер изменения крутящего момента связан с прогибом ходового винта под действием силы веса и несоосности осей ходового винта и гайки. При перемещении каретки справа налево на расстояние 350 мм амплитуда крутящего момента увеличивается с 24 до 27 мм, а сама кривая смещается на 3,5 мм от нулевой линии б (рис. 3, в). Индикатор, установленный на направляющих станины, фиксировал деформацию ходового винта в радиальном направлении, которая составила 0,07 мм и была направлена вертикально вниз. Проведенные экспериментальные исследования на натурных образцах и методами математического моделирования позволили определить формы проявления дефектов, что необходимо при диагностировании данного механизма. [c.78]

Для выявления влияния каждого из этих параметров на динамику и погрешность позиционирования могут использоваться методы математического моделирования, позволяющие проводить исследования модели в условиях изменения конструктивных и рабочих параметров узла в широких пределах, так как натурные эксперименты не всегда позволяют проводить подобные исследования. Потеря точности может быть вызвана также и нестабильностью срабатывания предохранительного клапана и разбросом величин давлений при фиксации планшайбы АРф, поэтому при диагностировании необходимо исследовать характер изменения давления при фиксации, стабильность характеристик реле давления и электроаппаратуры. Наличие зазоров в механизме фиксации, которое приводит к изменению контактной жесткости /ф фиксатора и упоров, также является одной из основных причин потери точности бф. Обнаружение больших смещений планшайбы в позициях, противоположных фиксатору, указывает на дефект центральной опоры (наличие больших зазоров). Потеря быстроходности (Вор (рис. 4, б) и увеличение времени цикла могут быть вызваны 1) неправильной регулировкой пути реверса фрев, что устраняется регулировкой механизма упоров управления [c.87]

Приводятся результаты расчетного и экспериментального исследования динамики поворотно-фиксирующих устройств многошпиндельных автоматов, в том числе методами математического моделирования. Обосновывается выбор диагностических параметров и приводятся примеры диагностирования механизмов поворота и фиксации шпиндельных блоков в цеховых условиях при изготовлении и эксплуатации станков. Табл. 4, илл. 4, библ. 6 назв. [c.94]

Приводятся результаты расчетного и экспериментального исследования динамики механизмов линейного и углового позиционирования гидрокопировальных полуавтоматов, в том числе методами математического моделирования на АВМ. Обосновывается выбор динамических параметров, влияющих на точность позиционирования, и указываются пути повышения точности позиционирования исследуемых механизмов на стадии конструирования, изготовления и отладки. Приводится процедура диагностирования привода продольной подачи копировального суппорта. Табл. 2, илл. 5, библ. 4 назв. [c.94]

Выбор типоразмера аппарата проводится в соответствии с разработанными алгоритмами расчета конкретных типов annapaiois. с использог нием методов математического моделирования процессов сушки. Используемые при этом математические модели сушильных аппаратов обязательно содержат уравнения материального и теплового балансов, кинетики сушки, гидродинамики сушильного аппарата. [c.120]

В. Д. Тартаковский, А. Б. Дубнер. Метод математического моделирования для определения локальных виброакустических характеристик структур,— Сб. Кибернетическая диагностика механических систем по виброакустическим процессам . Каунасский политехничес1сий институт, [c.121]

Методы математического моделирования получили широкое распространение при анализе и прогнозировании динамических качеств проектируемых тракторов и оценке нагружек-ности их узлов. Накопленный в ГСКБ опыт по прогнозированию тенденций развития тракторов, их узлов и систем, а также изменения параметров свидетельствует о том, что при этом значительно сокращается количество ошибок и повышается эффективность проектирования. Все это подтверждает целесообразность более широкого внедрения в конструкторскую практику рассмотренных методов. Использование разработанных ГСКБ методов проектирования машин родственными и смежными предприятиями обеспечивает сокращение длительности заводских, ведомственных и других этапов испытаний тракторов, снижает затраты при их внедрении. [c.17]

Использование нелинейных математических моделей и методов математического моделирования а ЭВМ позволяет решить задачу оптимизации для реальных сложных схем турбоустановок с учетом технических ограничений типа неравенств. В то же время наличие ступеней проточной части турбины при определении места отборов пара приводит к дискретности переменных, что вызывает серьезные трудности в реализации поиска глобального оптимума даже на ЭВМ с высоким быстродействием. Поэтому при оптимизации сложных схем прибегают к идеализации проточной части, не рассматривая ее дискретности. Тем самым большинство дискретных оптимизируемых переменных становится непрерывным, и это появоляет применять наиболее эффективные градиентные методы направленного поиска. [c.59]

Для эффективного применения метода математического моделирования следует иметь набор математических моделей, отличающ,ихся степенью сложности и детализации математического описания, поскольку совокупность целей и средств непрерывно изменяется. Во ВСЯКОМ случае необходимо проводить со поставление результатов моделирования по различным моделям между собой и с экспериментальными данными. При этом математические модели Могут оставаться детерминированными, но обработка экспериментальных данных проводится статистическими методами. Набором упрощенных мэделей и возможностью композиции или аппроксимации моделей отдельных компонентов следует располагать также в случае расширения границ моделирования. [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...