Надежности оптимизация

В настоящее время разрабатывают методические подходы к построению и изучению математических моделей оптимизации параметров взаимозаменяемых элементов по функциональным свойствам. Унификация работ по оптимизации предусматривает использование базовых математических моделей, агрегатирование математических моделей из унифицированных блоков, что сокращает трудоемкость и повышает надежность оптимизации в обеспечении взаимозаменяемости (модули 5, 6). [c.23]

Изложены методы расчета размеров элементов конструкций (стержней, пластин, оболочек), обеспечивающих требуемую надежность при случайных воздействиях. Приведено решение задачи для случаев воздействий, имеющих различные законы распределения. Рассмотрены статический и динамический расчеты конструкций как по теории случайных величин, так и по теории случайных функций. Рассмотрены также вопросы оптимизации при случайных нагружениях. Книга содержит многочисленные примеры расчетов. [c.2]

Может быть поставлена прямая задача оптимизации [26] найти такие значения надежности элементов конструкции Я , Я , Я , которые обеспечивали бы минимум функции массы всей конструкции при наложенных ограничениях на ее надежность [c.80]

Рассмотрим решение прямой задачи оптимизации распределения надежностей элементов [26]. Для этого воспользуемся методом неопределенных множителей Лагранжа. Составим вспомогательную функцию [c.80]

Практика показала, что ГПС должны быть связаны с безлюдной технологией, а это требует решения целого комплекса сложнейших проблем. В числе этих проблем — резкое повышение надежности технологического оборудования и системы управления более детальная проработка технологического процесса на основе имитационного или ситуационного моделирования, учитывающая возможные отказы в процессе изготовления изделия обеспечение автоматического распознавания поступающих на станок заготовок и вызов соответствующих управляющих программ автоматическая настройка станков на новый вид обработки, автоматическая коррекция инструмента и его замена при затуплении автоматическое обнаружение поломок инструмента автоматическое поддержание точности обработки за счет оптимизации режимов резания, в том числе и с привлечением адаптивного управления и др. [c.144]

Например, задача проектирования ЭВМ не может в настоящее время рассматриваться как локальная, она должна решаться с учетом всех системных критериев, а также с учетом состояния развития вычислительной техники. В качестве системных критериев при проектировании ЭВМ используют такие показатели, как сложность, живучесть, надежность, стоимость, эффективность, производительность и др. Использование системных критериев позволяет осуществлять комплексную оптимизацию при проектировании ЭВМ, [c.60]

Что касается избыточных связей б кинематических цепях механизма, то при конструировании машин их следует стремиться устранять или же оставлять минимальное количество, если полное их устранение оказывается невыгодным из-за усложнения конструкции или по каким-либо другим соображениям. В общем случае оптимальное решение следует искать, учитывая наличие необходимого технологического оборудования, стоимость изготовления, требуемые ресурс работы и надежность машины. Следовательно, это весьма сложная задача на оптимизацию для каждого конкретного случая. [c.35]

При заданных форме и материале задача конструирования элемента сводится по существу к выбору его геометрических размеров. Эту задачу по аналогии с задачей выбора геометрических размеров ЭМП на стадии расчетного проектирования можно сформулировать и решить как задачу оптимизации параметров. В качестве критериев оптимальности при этом можно использовать те или иные технико-экономические показатели, например минимальную массу или минимум стоимости производства. Задачу оптимизации размеров детали можно сформулировать и в многокритериальной постановке. В качестве ограничений на решение задачи рассматриваются требования технического задания, стандартов и других нормативных документов, лимитирующих габариты, максимальные механические нагрузки элемента, надежность, долговечность и т. п. [c.167]

К особенностям построения алгоритма рассматриваемого метода следует отнести сведение исходной многопараметрической задачи к однопараметрической на каждом шаге поиска. Это упрощает поиск частных экстремумов Q по каждой координате и позволяет для их определения использовать надежные и эффективные методы однопараметрической оптимизации, например методы деления отрезка пополам (дихотомии), золотого сечения, квадратичной интерполяции [6]. [c.161]

Экономичность деталей и узлов достигается оптимизацией их формы и размеров из условия минимума материалоемкости, энергоемкости и трудоемкости производства, за счет максимального коэффициента полезного действия в эксплуатации при высокой надежности высокой специализацией производства и т. д. [c.261]

Таким образом, для надежного С1ш-жения уровня погрешностей ДИП в задаче с высоким пространственным разрешением, при ограниченных на практике вычислительных затратах, оптимизации одной интерполяционной функции g (г) недостаточно. [c.434]

Протасов Б. В. Явление оптимизации поверхностей трения.—Сб. Надежность приборов точной механики. Научные труды , 1972, вып. 55. Саратов. [c.106]

Одним из важнейших требований, предъявляемых к авиационным конструкциям, является обеспечение безопасного функционирования в течение всего срока эксплуатации в сочетании с высокой весовой эффективностью. Высокая стоимость конструкции и требования к ее надежной эксплуатации в пределах установленного или назначенного ресурса приводит к необходимости решения проблемы о наиболее длительном периоде ее безопасной эксплуатации до достижения предельно возможного срока службы отдельных узлов и элементов конструкции, а также в целом ВС, Центральное место в решении вопросов прочности авиационных конструкций занимает вопрос оптимизации решаемых задач обеспечения максималь- [c.26]

Вторая группа включает оптимизацию размеш,ения параметров ПХГ рационализацию взаимодействия с другими газопроводами правильный выбор узлов сопряжения с ЕСГ разработку и реализацию мер по обеспечению живучести ЕСГ. На обоих иерархических этапах исследования оценивалась эффективность от использования каждого из перечисленных средств обеспечения надежности газопровода. Применение системного подхода позволило определить рациональное сочетание средств резервирования собственно газопровода и объектов ЕСГ и объемы этих резервов. Такая комплексная разработка решения по синтезу надежности наиболее экономично обеспечивает требуемую надежность транспорта газа и стабильность его поставок на экспорт. [c.202]

Система обеспечения надежности изделий — это комплекс организационно-технических и экономических мероприятий, методов и средств, направленных на оптимизацию уровня надежности технических систем. Эта система обладает рядом свойств качества, в том числе и свойством надежности. [c.8]

В 50-х годах перед учеными и инженерами в области обработки металлов давлением все более важной становилась задача получения надежных данных по сопротивлению деформации и пластичности металлов и сплавов с целью оптимизации технологических процессов, расчета оборудования и освоения новых материалов. [c.43]

В разд. 5 рассматриваются различные модели, предназначенные для оптимизации надежности СЭ за счет использования путей и средств, описанных в третьем разделе. Здесь приводятся модели, обеспечивающие возможность оптимального использования основного средства повышения надежности СЭ - резервирования структурного и временного резервирования и оптимизации запасных элементов в простых и сложных системах ( 5.2-5.4). Кроме того, рассматриваются некоторые типовые модели, используемые при оптимизации технического обслуживания и ремонтов оборудования в СЭ ( 5.5, 5.6). [c.14]

Модели, описываемые в четвертом и. пятом разделах, названы типовыми , поскольку многие из них принципиально применимы для исследования и оптимизации надежности различных СЭ. Для решения конкретных задач применительно к конкретным системам эти модели, как правило, должны быть доопределены и дополнены элементами, отражающими специфические особенности развития и функционирования рассматриваемых систем. Возможности использования предлагаемых моделей для исследования и обеспечения надежности различных СЭ рассматриваются в т. 2-4. [c.14]

Выбор показателей надежности (разд. 2), разработка и использование моделей для их расчета (разд. 4) и для оптимизации надежности (разд. 5) облегчаются при разделении рассматриваемых объектов энергетики на простые и сложные, невосстанавливаемые и восстанавливаемые, кратковременного и длительного действия. Иногда выделяются также объекты дискретного и непрерывного действия. К объектам дискретного действия относятся объекты релейного типа - с двумя режимами работы включен , отключен (например, включатели, устройства релейной защиты и автоматики). Объекты дискретного действия могут являться объектами и кратковременного, и длительного действия в зависимости от продолжительности включенного режима работы. Объекты непрерывного действия предназначены для непрерывной работы. [c.74]

Под конструкцией системы здесь понимаются ее конфигурация и структура. Оптимизация конструкции системы осуществляется при планировании ее развития. При этом, естественно, решаются задачи более широкие, чем обеспечение надежности. [c.106]

При оценке и оптимизации надежности таких систем также весьма продуктивно может быть использовано понятие оперативной эффективности. Следует лишь более четко определить для различных частичных отказов значение выходного эффекта системы. Подобный подход позволяет оценивать степень соответствия создаваемых или уже функционирующих систем общим требованиям по качеству функционирования, а также сравнивать между собой варианты реализации технических систем, для которых показатели безотказности, например, не удается сформулировать из-за отсутствия строго определенного критерия отказа. [c.226]

РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ ТИПОВЫЕ МОДЕЛИ ОПТИМИЗАЦИИ НАДЕЖНОСТИ [c.286]

В 3.3 был представлен межотраслевой укрупненный перечень задач синтеза надежности СЭ (см. табл. 3.8). В их составе - задачи оптимального резервирования (задачи 1 и 2 на уровне развития и задачи 1, 2 и 4 на уровне эксплуатации системы), задачи оптимизации технического обслуживания и ремонтов оборудования (задача 3 на уровне эксплуатации системы), задачи выбора и настройки средств управления системой в аварийных условиях (задача 3 на уровне развития и задача 5 на уровне эксплуатации системы). [c.286]

Для решения задач первых двух групп могут использоваться некоторые типовые модели оптимизации надежности, рассматриваемые в настоящей главе. Решение задач третьей группы обычно опирается на многократное использование процедуры анализа надежности путем сопоставления полученных значений показателей (выбираемых в качестве критериев надежности) с требуемыми и воздействия на основании эвристических соображений на те или иные пути и средства изменения надежности с целью выбора оптимальных (в задан- [c.286]

Типовые модели оптимизации надежности, которые могут быть использованы для решения задач первой группы, рассматриваются в 5.2-5.4. Здесь представлены модели решения задач оптимального структурного и временного резервирования, а также оптимизации состава запасных элементов. Появление этих задач обусловливается тем, что не смотря на предпринимаемые меры по повышению надежности отдельных элементов систем (подсистем, составных частей, оборудования и т.п.) остается необходимость повышать надежность систем структурными методами. Для решения этих задач используется, как правило, аппарат математического программирования. [c.287]

Типовые модели оптимизации надежности, которые могут быть использованы для решения задач второй группы, рассматриваются в 5.5 и 5.6. Здесь представлены модели решения задач технической диагностики и задач оптимальных периодических проверок и технических замен. [c.287]

Оптимизация надежности элементов простых систем при одном ограничении [c.288]

Для определения элемента, надежность которого целесообразнее всего повышать с точки зрения оптимизации показателя эффективности системы в целом, вычисляются величины [c.306]

Оптимизация емкостей накопителей в многофазных системах и запасов в них. Расчет вероятности безотказной работы и коэффициента готовности многофазных систем (см. п. 4.2.4) показывает, что характеристики надежности системы существенно зависят не только от надежности элементов, но и от производительности элементов, емкости накопителей, соотношения запаса производительности и запасов продукции. При оптимальном выборе вектора Zq = z i, i = = 1, iV - 1 удается значительно улучшить показатели надежности системы только за счет перераспределения запасов внутри системы и их согласования. Далее рассматриваются две задачи оптимизации емкостей накопителей по критерию максимума коэффициента готовности для систем с равными и неравными производительностями фаз. [c.331]

В большинстве задач проектирования при отсутствии аналитического задания целевых функций проверка F( ) на выпуклость или вогнутость, как правило, невозможна, поэтому для решения задач оптимального проектирования используют методы поисковой оптимизации, основанные на исследовании малой окрестности отимальной точки в допустимой области. Основные требования, предъявляемые к методу поиска,— высокая алгоритмическая надежность, приемлемые затраты машинного времени и требуемой памяти. [c.281]

Так как вероятность надежного функционирования объекта определяется главным образом наименьшей из вероятностей выполнения отдельных условий работоспособности, то в первую очередь нужно увеличивать наименьший из запасов Sj. Поэтому в качестве целевой функции F ) следует выбрать наименьший из запасов, и задача оптимизации параметров проектируемого объекта формулируется как максиминная задача нелинейного программирования [c.293]

Решение задач параметрического синтеза в САПР выполняется методами поисковой оптимизации (основана на последовательных приближениях к оптимальному решению). Каждая итерация представляет собой шаг в пространстве управляемых параметров. Основными характеристиками метода оптимизации являются способы определения направления, в котором производится шаг в пространстве ХП, величины этого шага и момента окончания поиска. Эти характеристики наряду с особенностями математических моделей оптимизируемых объектов и формулировки задач как задач математического лрограм.мировапия определяют показатели эф-фективпос ги поиска — надежность отыскания экстремальной точки, точность попадания в окрестности этой точки, затраты вычислительных ресурсов па поиск. [c.68]

Комплексная стандартизация (КС). По определению, данному Постоянной Комиссией СЭВ по стандартизации, — это стандартизация, при которой осуществляется целенаправленное и планомерное установление и применение спстемы взаимоувязанных требований как к самому объегсту КС в целом и его основным элементам, так и к материальным и нематериальным факторам, влияющим на объект, в целях обеспечения оптимального решения конкретней проблемы. Следовательно, сущность КС следует понимать как систематизацию, оптимизацию и увязку всех взаимодействующих факторов, обеспечивающих экономически оптимальный уровень качества продукции в требуемые сроки. К осиовн лм факторам, определяющим качество машин и других изделий, эффективность их производства и эксплуатации, относятся совершенство конструкций и методов проектирования и расчета машин (их составных частей н деталей) на прочность, надежность и точность качество применяемого сырья, материалов, полуфабрикатов, покупных и получаемых по кооперации изделий степень унификации, агрегатирования и стандартизации уровень технологии и средств производства, контроля и испытаний уровень взаимозаменяемости, организации производства и эксплуатации машин квалификация рабочих и качество их работы. Для обеспечения высокого качества машин необходима оптимизация указанных факторов и строгая взаимная согласованность требований к качеству как при проектировании, так и на этапах производства и эксплуатации. Решение этой задачи усложняется широкой межотраслевой кооперацией заводов. Например, для производства автомобилей используют около 4000 наименований покупных и кооперируемых изделий и материалов, тысячи видов технологического оборудования, инструмента и средств контроля, изготовляемых заводами многих отраслей промышленности. КС позволяет организовать разработку комплекса взаимоувязанных стандартов и технических условий, координировать действия большого числа организаций-исполнителей. Задачами разработки и выполнения программ КС являются 1) обеспечение всемерного повышения эффективности общественного производства, технического уровня и качества продукции, усиление режима экономии всех видов ресурсов в народном хозяйстве 2) повышение научно-технического уровня стандартов и их организующей роли в ускорении научно-технического прогресса на основе широкого использования результатов научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ и лучших оте- [c.59]

Несмотря на высокий технический уровень диагностики, отсутствие эффективных методов классификации дефектов и оценки степени их опасности приводит к тому, что приходится осуществлять ремонт участков трубопроводов с дефектами, не имеюшими однозначной оценки. При этом надежность трубопроводов достигается не за счет оптимизации количества подконтрольных и ремонтируемых участков, а путем значительного увеличения объема работ по контролю поверхности труб, а также по техническому обслуживанию и ремонту (ТО и Р). [c.97]

Вообщ,е задачи условной оптимизации более сложны, чем задачи безусловной оптимизации. Для их решения используют специально разработанные методы программирования с ограничениями. Одним из таких методов, которые относятся к методам поиска глобального экстремума, является метод сканирования, состоящий в том, что допустимая область поиска, определяемая системой ограничений, разбивается на к подобластей, в центре каждой из которых определяется значение целевой функции. Если целевая функция зависит от п параметров, необходимо выполнить вариантов расчета. Для надежного определения глобального минимума необходимо увеличивать число к подобластей, что приводит к большим затратам машинного времени. [c.319]

Цели САПР заключаются в повышении качества продукции, уменьшении трудоемкости и сокращении сроков проектирования, изменении технологии проек-гирования в связи с усложнением объектов. Этп цели достигают, применяя матема1ические методы и методы вычислительной техники, разрабатывая эффективные математические модели, применяя методы многовариантного проектирования и оптимизации конструкции по массе, габаритам, стоимосгн, надежности и другим параметрам, автоматизируя расчетные и графические работы, а также заменяя натурные испьггания моделированием. [c.37]

Базой для решения этих вопросов является экономический фактор, оценивающий последствия отказов и выступающий в качестве критерия для оптимизации требований к показателям надежности. Самостоятельными областями исследований могут явиться развитие методов расчета предельных состояний отдельных элементов и изделия в целом, а также разработка квали> метрии повреждений — методов численной оценки степени по-врбкдений, различных по своей природе и характеру. [c.572]

Вывод характер изменения показателей производительности, надежности и экономичности приводит к экстремальному изменвНив критерия эксплуатационной эффективности, следовательно, имеет место оптимум его значения. Такая закономерность является основанием для оптимизации отмеченных показателей в Пределах, характерных для каждой конкретной бумагоделательной машины. [c.25]

Установление зависимости прочности однонаправленного композита от механических свойств его компонентов является сложной проблемой. Как мы видели, на прочность влияет большое количество факторов — от механических свойств компонентов до характеристик процесса изготовления и окружающей среды. Однако, принимая некоторые разумные допущения, удается вывести рабочие уравнения. Правда, как было отмечено, зти уравнения могут оказаться не всегда надежными, но они дают удобный аппарат для определения степени влияния тех или иных величин на прочность однонаправленного композита. Кроме того, представленные в настоящей главе уравнения можно использовать для оптимизации материала, разумно оценивая его потенциальные возможности. Таким же образом можно достаточно точно оцени- [c.161]

Для решения задач организации и управления техническим обслуживанием и ремонтом трубопроводных систем необходима четкая информационная увязка задач оптимизации периодичности, продолжительности, объемов работ, планирования и управления материально-техническим снабжением. Правильное и полное решение этой задачи связано с рядом трудностей. Одна из них заключается в определении характеристик надежности оборудования и его элементов, полученных из опыта эксплуатации. Достоверные надежностные характеристики оборудования — необходимое условие для правильного решения задач организации и управления ремонтами. Не учитывая малую серийность основного оборудования трубопроводных систем, относительно высокую его надежность, различия в эксплуатационных условиях, трудность В регистрации всех отказов и аварий, осуществление реконструктивных мероприятий и постоянной модернизации и другие факторы, собрать достаточную выборку для установления закона распределения длительности безотказной работы оборудования практически невозможно. Одним из выходов из данного положения является метод принятия гипотез с возможным законом распределения на основании известных 1иехэнизмов отказов или по аналогии, [c.79]

Схема расчета и выбора решений по обеспечевшо надежносш СЭ. Общая задача обеспечения надежности СЭ состоит в оптимизации (или определении заданных) значений показателей надежности в тече- [c.134]

SJL3. Оптимизация надежности элементов сложных систем. В процессе разработки сложных систем возникает вопрос об оптимальном распределении ограниченных средств для достижения требуемых показателей качества функционирования. Качество функционирования сложных систем количественно оценивается показателями, формулируемыми в каждом конкретном случае в зависимости от характера системы, ее назначения и критерия выполнения требуемых операций. Ограничивающим фактором для одних систем может являться стоимость, для других - масса и габариты возможны и другие ограничивающие факторы [134]. [c.303]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...