Задачи анализа

Авторы старались учесть современные тенденции развития теории механизмов и машин и требования новой (1982) программы курса переход к аналитическим методам анализа и синтеза механизмов усиление внимания к вопросам динамики машинных агрегатов в современном понимании этой проблемы применение электронно-вычислительных машин для решения задач анализа и синтеза механизмов. Все теоретические положения иллюстрируются примерами. [c.3]

Многие из них образуют отдельные классы или группы, обладающие близкими физико-химическими свойствами. Задача анализа отработавших газов осложняется наличием в них паров воды, дисперсных частиц сажи, соединений свинца и фосфора, окислов железа и других элементов, входящих в состав конструкционных материалов, топлив и масел. Кроме того, автомобильному двигателю свойственны переменные режимы работы, большой диапазон отклонений токсических характеристик в зависимости от индивидуальных особенностей и технического состояния. [c.20]

Задачи, связанные с узнавание.м геометрических объектов, их обратимостью, являются задачами анализа. Их также называют репродуктивными или аналитическими. [c.60]

Выше были описаны задачи синтеза. Задачи анализа при проектировании являются задачами исследования моделей создаваемых объектов. Выделяют физические (макеты, стенды, блоки и т. п.) и математические модели. Математические модели (ММ) — это совокупность математических объектов с заданными отношениями между ними. Математические модели бывают функциональные, структурные и коммутационные. Функциональные ММ отображают физические и информационные процессы, происходящие в моделируемом объекте структурные ММ — геометрические свойства объектов коммутационные ММ— соединения в моделируемых объектах. При проектировании объекта обычно используют совокупность описанных моделей. На каждом этапе проектирования могут применять различные модификации ММ. [c.61]

Же время в реальных задачах анализа фрагментов БИС значения Ц могут оказаться значительно больше. [c.243]

Комбинированные методы и алгоритмы анализа. При решении задач анализа в САПР получило достаточно широкое распространение временное комбинирование численных методов. Наиболее известны рассмотренные выше алгоритмы ФНД для численного интегрирования ОДУ, являющиеся алгоритмами комбинирования формул Гира. Другим примером временного комбинирования методов служат циклические алгоритмы неявно-явного интегрирования ОДУ. В этих алгоритмах циклически меняется формула интегрирования — следом за шагом неявного интегрирования следует шаг явного интегрирования. В базовом алгоритме неявно-явного интегрирования используют формулы первого порядка точности — формулы Эйлера. Такой комбинированный алгоритм оказывается реализацией А-устойчивого метода второго порядка точности, повышение точности объясняется взаимной компенсацией локальных методических погрешностей, допущенных на последовательных неявном и явном шагах. Следует отметить, что в качестве результатов интегрирования принимаются только результаты неявных шагов, поэтому в алгоритме комбинированного неявно-явного интегрирования устраняются ложные колебания, присущие наиболее известному методу второго порядка точности — методу трапеций. [c.247]

Отметим существенное различие между задачами синтеза оптимальных структур и задачами анализа качества структур технических объектов. В анализе необходимо убедиться, что решение существует, а численные методы анализа устойчивы. При структурном синтезе не гарантировано даже существование номинальной структуры, удовлетворяющей всем требованиям ТЗ на проектируемый объект. Существующие и разрабатываемые ММ синтезируемых технических объектов, как правило, оказываются довольно чувствительными к начальным условиям, к размерности задачи оптимизации, к виду целевых функций и ограничений. Поэтому необходимым условием для решения задач синтеза оптимальных структур технических объектов различной природы является использование методов и средств автоматизированного проектирования. Естественно, что формализованные модели и методы для САПР, с одной стороны, должны характеризоваться высокой степенью общности и достоверности, а с другой стороны, должны быть разрешимыми с вычислительной точки зрения. [c.269]

Автоматизация проектирования и системный подход явились в наше время главной причиной того, что традиционный метод технического синтеза перестал соответствовать современным задачам конструирования. Чертежный способ, отлично зарекомендовавший себя на уровне компонентов, оказался совсем неэффективным на уровне проектирования систем [17]. Основная трудность проектирования в настоящее время заключается в том, что для системных задач анализа и синтеза нет ни одного метода отображения конструктивной информации, который мог бы выполнить, подобно чертежу, роль структурообразующего звена поисковой деятельности. В традиционных задачах проектирования по прототипам вокруг графической модели, как около некоторого структурного центра, разворачивался интеллектуальный процесс поиска решения. Сейчас роль такого системообразующего стержня деятельности должна взять на себя информационная система (база данных) ЭВМ. [c.15]

При выполнении проектных процедур решаются задачи синтеза и анализа описаний. При решении задач синтеза определяются состав элементов и способ их связи между собой, а при решении задач анализа оцениваются свойства синтезированной структуры. [c.32]

ПОСТАНОВКА И ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ АНАЛИЗА [c.49]

Математическая постановка типовых задач анализа. [c.50]

При проектировании систем автоматического управления важное значение имеет задача анализа устойчивости. Анализ устойчивости может быть выполнен или непосредственным интегрированием системы ОДУ, или се исследованием в соответствии с известными критериями устойчивости. [c.52]

Выбор численных методов для решения задач анализа. Как видно из рис. 2.2, большинство задач анализа в САПР сводится к решению систем уравнений алгебраических и обыкновенных дифференциальных. [c.53]

Формулами (16.13)—(16.16) можно пользоваться при рещении задач анализа и синтеза кулачковых механизмов. Если зависимость 3 = 8 (ф) выражена аналитически, то, задаваясь радиусом основной окружности кулачка, на основании уравнения (16.13) можно с требуемой степенью точности вычислить полярные координаты любого числа точек профиля кулачка и в соответствии с полученными результатами разметить, а затем изготовить кулачок. [c.246]

Графы в математическом обеспечении САПР используются при решении задач синтеза, особенно в конструкторском проектировании, при проектировании программного обеспечения, баз данных, при решении задач анализа на макроуровне. [c.109]

Некоторые проектирующие подсистемы ПО для решения задач высокой размерности требуют больших затрат машинного времени и ОП, например задачи анализа сложных динамических объектов, их параметрическая оптимизация, синтез тестов для цифровых устройств, трассировка печатных плат и т. д. Использование интерактивного режима на этапе счета таких задач нецелесообразно, но он необходим на подготовительных стадиях и при интерпретации результатов. Для таких случаев в составе ПО САПР необходимо иметь обслуживающую подсистему образования фоновых заданий. Если САПР функционирует на вычислительной установке, имеющей связь с другими ЭВМ, то такая подсистема должна обеспечивать возможность передачи фоновых заданий на одну из этих ЭВМ. После завершения фонового задания его результаты могут быть просмотрены и обработаны пользователем средствами проектирующей подсистемы ПО, породившей это задание. [c.30]

Курс теории механизмов и машин по существу является вводным в специальность будущего инженера и поэтому имеет инженерную направленность, в нем широко используется современный математический аппарат и изучаются практические приемы решения задач анализа и синтеза механизмов — аналитические с применением ЭВМ, графические и графоаналитические. [c.4]

Решение. 1-й способ (метод Виллиса). Сущность метода заключается в сведении задачи анализа планетарных и дифференциальных механизмов к анализу обыкновенных зубчатых механизмов путем перехода от абсолютного движения звеньев рассматриваемого планетарного механизма к их относительному движению по отношению к водилу. [c.224]

Основные задачи анализа [c.187]

Задачи анализа заключаются в определении кинематических характеристик движения механизма, геометрические размеры которого известны. В зависимости от цели исследования определяются положения звеньев, их перемещения, траектории, скорости и ускорения. Задача кинематического исследования решается с целью получения [c.187]

Решение любой задачи анализа в общем виде сводится к получению алгоритма, позволяющего проводить расчет по единой схеме при любых численных значениях геометрических параметров механизмов. Алгоритм кинематического расчета механизма целесообразно представить как совокупность алгоритмов кинематического расчета — ведущих звеньев и структурных групп. Это позволяет [c.188]

Первоначально с помощью ЭВМ в электромеханике решались только отдельные трудоемкие расчетные задачи как исследовательского, так и проектного характера. Это прежде всего задачи анализа переходных и установившихся физических процессов, характеризующих преобразование энергии в ЭМУ. Применение ЭВМ позволило увеличить количество учитываемых факторов, использовать более точные (и, как правило, более сложные) расчетные зависимости и математические модели, повысить точность расчетов и, как следствие, степень адекватности результатов анализа. При этом многократно сократилось время решения задач в сравнении с неавтоматизированным выполнением расчетов. Так, например, поверочный электромагнитный расчет [c.9]

Основной особенностью ЭМУ по отношению к объектам машиностроения является большой объем задач анализа совместно протекающих и взаимно обусловленных внутренних физических процессов их работы. При этом основное электромеханическое преобразование энергии сопровождается рядом сопутствующих преобразований — электромагнитным, тепловым, механическим, вибрационным. Решение задач анализа с достаточной для практических целей точностью требует учета реально существующих взаимных связей между названными процессами. Эта особенность является чрезвычайно важной с позиций автоматизации проектирования. Вопросы анализа физических процессов занимают центральное место в принятии проектных решений практически на всех этапах проектирования ЭМУ, что обусловливает внимание к этим проблемам и необходимость их решения. Так, работы по уточнению математических моделей ЭМУ и учету с их помощью все новых эффектов (детальное распределение магнитного поля в воздушном зазоре и магнитопроводе, переходные электромагнитные и другие процессы, явления гистерезиса, вытеснения токов и и Т.Д.), проводимые в течение многих десятилетий, не только не теряют своей актуальности, но и получили новый импульс благодаря 16 [c.16]

Переход к каждому последующему этапу характеризуется уточнением, а следовательно, и усложнением моделей и углублением задач анализа. Соответственно возрастает объем проектной документации и трудоемкость ее получения. Пример, показывающий процесс развития модели ЭМУ от этапа к этапу проектирования, приведен на рис. 1.4. Если на первых шагах применяется небольшое число обобщенных параметров (как правило, не более 10—12) и упрощенные модели для предварительной оценки основных рабочих показателей, то в дальнейшем число параметров увеличивается в 10—15 раз, кроме того, вступают в действие математические модели, учитывающие взаимодействие физических процессов (электромагнитных, тепловых, деформационных), а также явления случайного разброса параметров объекта. В, итоге описание проектируемого объекта, в начале представленное перечнем требований ТЗ (не более 3-5 страниц), многократно увеличивается и составляет несколько десятков чертежей, сотни страниц технологических карт и пр. [c.18]

Оперируя совокупностью количественно определенных требований ТЗ, можно организовать автоматизированный поиск аналогов среди известных близких по назначению объектов, описания которых хранятся в базе данных, по типу того, как это делается в примере, приведенном в 4.2. Однако следует с большой долей вероятности ожидать, что среди известных разработок не будет обнаружено варианта, в полной мере удовлетворяющего всем требованиям ТЗ на новый объект. В то же время в каждом конкретном случае не все требования одинаково важны. Поэтому задачей анализа ТЗ, предваряющего процедуру выбора аналогов, является определение относительной важности включенных в него требований, путей и сложности их выполнения. Здесь необходимо учитывать назначение проектируемого ЭМУ, а в ряде случаев и особенности его применения в составе более сложной системы. [c.193]

За последнее время исследованию самоорганизации и хаоса (турбулентности) посвящено значительное число работ и монографий (см., например [2-5]). При рассмотрении этой проблемы в данной главе нс ставится задача анализа всех существующих работ, а сделана попытка ответить на следующие вопросы [c.10]

В методическом отнощении общая задача анализа обычно делится на две самостоятельные аналитические задачи качественный спектральный анализ, имеющий целью выяснить, какие химические элементы входят в состав исследуемого вещества, и количественный спектральный анализ, рещающий вопрос о количественном содержании отдельных химических элементов в веществе исследуемой пробы. [c.5]

В предлагаемом курсе основное место отведено математической постановке задач, анализу дифференциальных уравнений равновесия и движения и их решению, общим и частным методам их интегрирования. Некоторые конкретные задачи, имеющие принципиальное значение, проиллюстрированы числовыми примерами. [c.4]

Собственные ОН обусловлены развальцовкой одиночной трубки в коллекторе. В данном случае расчетный анализ НДС проводится в осесимметричной постановке посредством решения динамической (при взрывной развальцовке) или квазистатической (при гидровальцовке) упругопластической задачи. Анализ НДС одиночной трубки позволяет отразить неоднородность полей напряжений и деформаций по толщине коллектора. [c.330]

Задачи проектирования делят на задачи синтеза и ана-,[1иза. Под синтезом понимается построение описания систе- 1Ы по заданному функционированию. Анализ —эю определение функционирования по заданному описанию системы. Задачи синтеза связаны с созданием проектных документов и самого проекта, а задачи анализа связаны с оценкой проектных документов. [c.12]

Следовательно, дискретизация и алгебраизация уравнений в МКР сводит задачу анализа моделей на микроуровне к численному решению систем конечных (4.23) или обыкновенных дифференциальных (4.24) уравнений. Следует отметить, что точность аппроксимации растет с уменьшением величин шагов, однако при этом увеличивается порядок систем уравнений (4.23) или (4.24). Так, если окажется, что для достижения приемлемой точности рассматриваемую область R нужно делить вдоль каждой из координатных осей на 10 участков, то порядки систем уравнений (4.23) или (4.24) в одно-, дву- и трехмерных задачах составляют соответственно около 10 , 10 и 10 . Очевидно, что решение двумерных и особенно трехмерных задач требует значительных вычислительных ресурсов и тщательного отбора соответствующего математического обеспечения. Методы решения таких уравнений, применяемые в САПР, рассматриваются в следующей главе. [c.162]

Экономичность метода решения систем АУ определяется также затратами оперативной памяти. При неучете разреженности только на хранение матрицы Якоби нужно п ячеек памяти. Поэтому если для одного слова используется 8 байт, то при п=100 для хранения требуется 80 кбайт, а при п = 500 — уже 2 Мбайт. Итак, подтверждается вывод о необходимости учета разреженности при решении задач с п>п р, где Ппр зависит от характеристик используемой ЭВМ и, как правило, составляет несколько десятков. В задачах анализа распределенных моделей, в которых п может превышать 10 , экономичность метода по затратам машинной памяти становится одной из важнейших характеристик. В таких случаях применяют либо релаксационные методы, либо метод Ньютона с использованием на каждой итерации метода Гаусса, но в рамках рассматриваемого ниже диакоптического подхода. [c.234]

Примечание. Характеристика отдельных видов задач анализа и синтеза, перечисленных на рис. 1.2, дана в разделе, по-свяш,еииом математическому обеспечению САПР. [c.26]

Особенности постановки и решения задач анализа на метауровне. На метауровне используется укрупненное математическое описание исследуемых объектов. [c.55]

Учет разброса параметров и характеристик для выбора технологических допусков на стадии проектирования является одним из эффективных способов повышения качества ЭМП. Однако конструирование расчетных алгоритмов с вероятностными значениями проектных данных приведет к недопустимому переусложнению инженерных методик расчета и необходимости статистической обработки громадного объема информации. Поэтому йлияние технологических допус1 Ьв обычно анализируется после определения расчетных проектных данных. При этом решается следующая задача анализа исследовать отклонения расчетных проектных данных в зависимости от заданных законов распределения случайных значений исходных конструктивных данных и параметров. Отклонения расчетных данных исследуются с помощью тех же детерминированных расчетных алгоритмов, которые применяются без учета технологического разброса конструктивных данных. [c.231]

При кинематическом исследовании пространственных механизмов с низшими парами используют те же зависимости и соотношения между векторами перемещений, скоростей и ускорений, что и для плоских механизмов, только необходимые преобразования проводятся в пространственной системе координат. Основная задача анализа пространственных механизмов — это определение перемеи ений точек звеньев, получение функций положения и уравнений траекторий движения. Эти задачи решаются как обицим векторным методом, применимым для всех механизмов, так и аналитическим, применяющимся для малозвенных механизмов с простыми соотношениями линейных и угловых координат. При анализе пространственных [c.213]

Для кривошипно-ползунного механизма (рис. 17.2) основной задачей анализа является определение перемещения /ос ползуна 3 и угловых координат шатуна 2. Рассмотрим условие замкнутости векторного контура АВСОО А [c.216]

При решении задач анализа (см. гл. 16...19) и синтеза механизмов (см. гл. 7...15) были приняты допущения, идеализирующие условия их изготовления и работы звенья — абсолютно жесткие, кинематические пары — без за.зоров, законы движения входных звеньев — совпадающие с принятыми в исходных данных и т. д. При этих допущениях получены зависимости, опред дяющие перемещения, скорости, ускорения, сил.ы и т. п. для различных типов механизмов. Но в реальных механизмах эти закономерности точно не выполняются, так как всегда имеют место отклонения действительных параметров звеньев и кинематических пар от принятых при расчете. Это объясняется неизбежными погрешностями при изготовлении звеньев и сборке механизма, изнашивании элементов кинематических пар и т. п., что приводит к отклонению положения звенье.д от предусмотренных на схеме механизма. Чем больше значения отклонений соизмеримы с линейными размерами звеньев, тем сильнее их влияние на работу механизма. Это проявляется в отклонении законов движения реального механизма от предусмотренных при проектировании. [c.332]

Несмотря на явные преимущества ЭВМ перед человеком в решении задач анализа, очевидна ограниченность такого подхода к решению проектных задач, когда проектировщику самому приходится просматривать множество вариантов проекта, отличающихся перечнем и значениями входных данных, и выбирать вариант, лучнзий в некотором отношении. Если выполнение расчетов требует небольших затрат времени, то на подготовку данных и анализ результатов времени тратится во много раз больше. Поэтому проектировщики и программисты направили свои усилия на такую автоматизацию проектных оптимизационных расчетов ЭМУ. когда ЭВМ не только проводит необходимые расчетные работы, но и по определенному алгоритму готовит для них данные, анализирует результаты раечетов и выбирает лучший вариант проекта. Для этих целей применяются методы и алгоритмы математического программирования, реализующие целенаправленные эксперименты с математической моделью проектируемого объекта. В результате появляется возможность повысить качество принимаемых проектных решений с одновременным повышением эффективности применения ЭВМ, [c.10]

Необходимо отметить, что третье направление применения ЭВМ в проектировании является универсальным и охватывает возможности первых двух, оказывая на них существенное влияние. Например, в процессе решения расчетных задач анализа и оптимизации целесообразно готовить входные данные, оценивать полученные результаты, принимать решения о путях продолжения расчетов именно в режиме диалога, ибо это позволяет во много раз сократить время решения, а в ряде случаев упростить алгоритмы оптимизационных расчетов за счет введения неформализуемых критериев предпочтения. Облегчению подготовки данных и интерпретации результатов проектирования в значительной мере способствует графическая форма их представления на устройствах ЭВМ. А органическое объединение расчетных и графических работ, характерное для эскизного конструирования ЭМУ, при автоматизированном их выполнении позволяет повысить производительность труда конструкторов в 7—10 раз. Важность такого и подобных ему эффектов от системного применения ЭВМ в проектировании становится особенно ощутимой, если принять во внимание непомерное затягивание сроков проектирования и освоения производства сложных объектов, приводящее порой к моральному устареванию изделий еще до начала их серийного производства. [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...