Методы получения моделей элементов

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ [c.151]

На первом этапе анализируется возможность применения имеющейся автоматизированной системы проектирования для данного изделия, подготавливается конструкторская документация к кодированию исходных данных, заполняется соответствующий бланк. Затем определяют целесообразный для данного производства метод получения заготовки, проектируют маршрутный технологический процесс. На основные элементы конструкции выбирают технологические базы, определяют припуски и технологические размеры обработки. Проектируют структурно-технологические схемы обработки на уровне переходов, объединяют переходы в операции и выбирают модели основного технологического оборудования. [c.107]

В САПР для каждого иерархического уровня сформулированы основные положения математического моделирования, выбран и развит соответствующий математический аппарат, получены типовые ММ элементов проектируемых объектов, формализованы методы получения и анализа математических моделей систем. Сложность задач проектирования и противоречивость требований высокой точности, полноты и малой трудоемкости анализа обусловливают целесообразность компромиссного удовлетворения этих требований с помощью соответствующего выбора моделей. Это обстоятельство приводит к расширению множества используемых моделей и развитию алгоритмов адаптивного моделирования. [c.143]

Методы получения функциональных моделей элементов делят на теоретические и экспериментальные. Теоретические методы основаны на изучении физических закономерностей протекающих в объекте процессов, определении соответствующего этим закономерностям математического описания, обосновании и принятии упрощающих предположений, выполнении необходимых выкладок и приведе-нни результата к принятой форме представления модели. Экспериментальные методы основаны на использовании внешних проявлений свойств объекта, фиксируемых во время эксплуатации однотипных объектов или при проведении целенаправленных экспериментов. [c.151]

Принятие подобных допущений приводит к упрощению математических моделей элементов и методов получения математических моделей систем. [c.55]

Достоинство модифицированного узлового метода — получение ММС сравнительно невысокого порядка при практически любых зависимых ветвях, недостаток — дискретизация компонентных уравнений реактивных ветвей методами интегрирования, в результате чего смена метода интегрирования может привести к необходимости смены всех подпрограмм элементов, содержащих реактивные элементы, т. е. библиотека методов интегрирования САПР в этом случае жестко связана с библиотекой моделей элементов. [c.138]

Другой метод получения голограммы. эталонной поверхности представляется более перспективным—.это метод получения синтезированных голограмм. Здесь не требуется. эталонного оптического. элемента. Его заменяет математический расчет. Синтезированные голограммы вначале рассчитывают с помощью специальных математических методов, требующих применения ЭВМ, в результате которого получают математическую модель дифракционной решетки, которая способна оптически восстановить световую волну соответствующей. эталонной поверхности. Затем изготовляют такую дифракционную решетку либо с помощью специального оптического прибора, управляемого ЭВМ, который по расчетным точкам засвечивает фотопластинку узким сфокусированным лучом, либо механическим способом наносят риски на поверхность стекла, покрытого пленкой металла, также по расчетным траекториям. Как следует из сказанного выше, синтезированные голограммы могут воспроизвести оптические волны любой математически идеальной поверхности, и в. этом их большое преимущество перед первым методом. [c.101]

Одним из весьма эффективных методов исследования деформаций моделей элементов конструкций сложной геометрической формы является метод голографической интерферометрии [37, 60]. Сущность метода заключается в том, что на одной фотопластинке последовательно регистрируются две интерференционные картины, полученные при голографировании какой-либо модели в двух последовательных мало отличающихся состояниях в процессе ее деформирования. При просвечивании полученной таким образом двойной голограммы образуются два изображения модели, отличающиеся друг от друга в той же мере, как и реальная модель в двух ее состояниях. Восстановленные по голограммам волны, формирующие эти два изображения, когерентны. Благодаря интерференции на поверхности изображения наблюдаются полосы, по которым можно судить о величине деформации модели. [c.72]

Алгоритмическая (программная) форма — это программа вычисления всех необходимых функций и коэффициентов конкретной модели элемента при ее включении в библиотеку моделей программы анализа электронной схемы. Структура алгоритма модели зависит от метода формирования ММС, заложенного в конкретную программу анализа. Например, для метода узловых потенциалов необходимо вычислить вектор узловых токов и матрицу узловых проводимостей для эквивалентной схемы модели в некоторый момент времени. Рассмотрим получение программы модели полупроводникового диода для обобщенного метода формирования ММС. Модель диода имеет вид [c.130]

Разработка надежных в эксплуатации программ идентификации параметров моделей элементов — сложная и трудоемкая задача. Особую сложность представляет разработка оптимизационных методов, так как оптимизация проводится в пространстве многих переменных, а целевая функция не имеет аналитического представления. В качестве целевой функции обычно используется отклонение выходных характеристик элемента, полученных на модели, от эталонных в рабочем диапазоне внешних воздействий. Наиболее часто минимизируется среднеквадратическое относительное отклонение [c.141]

Знание теоремы единственности важно исследователю, использующему метод конечных элементов. Если бы конечно-элементная модель отвечала всем условиям равновесия и совместности, то точное решение было бы найдено и никакое дальнейшее измельчение сетки не привело бы к улучшению ответа. Однако все исследователи, конечно, допускают, что для процедуры численного решения, на какой бы основе она ни строилась — представление в рядах, конечно-разностная, конечно-элементная — измельчение сетки приводит к улучшению решения. Это обстоятельство ясно показывает, что для любого доступного численного метода полученное с его помощью точное решение не будет удовлетворять либо всем, либо какому-то основному условию. [c.121]

Точка пересечения анодной и катодной кривых при данном методе построения коррозионной диаграммы не достигается, так как общее омическое сопротивление модели элемента не может быть сделано равным нулю. Однако если продолжить (про-экстраполировать) анодную и катодную кривые, то абсцисса полученной точки пересечения 5 будет соответствовать величине максимального коррозионного тока ()vl,iк ), что имеет место при отсутствии омического сопротивления и в коррозионном элементе. Ордината точки 5 [c.177]

Получение общего вида уравнений модели (структуры модели). Этот этап в случае теоретических методов включает выполнение всех присущих этим методам операций, перечисленных выше. Часто проектировщику модели удобнее оперировать не уравнениями, а эквивалентными схемами, с помощью которых инженеру проще устанавливать физический смысл различных элементов математической модели. [c.152]

Вариантный метод основан на том, что для определенного класса изделий выявляется модель-представитель, с помощью которой получают все геометрические формы этого класса изделий. Представителя класса изделий называют типовой, или комплексной моделью, а полученные из нее формы - вариантами (исполнениями). Исполнение изделия определяется заданными параметрами, обнуление которых приводит к исключению составных элементов ГО. В простейшем случае изменяются только размеры, а конструкция отдельных вариантов семейства изделий остается неизменной. Описание ГО, заданного параметрами, лежит в основе многовариантного конструирования. Затраты на описание типовой модели велики по сравнению с затратами на получение вариантов, поэтому многие системы используют принцип вложенности моделей один раз описанные типовые модели используются для описания других типовых моделей в качестве макрокоманд. [c.404]

Численный метод может быть реализован не только для объектов, описываемых системой уравнений в нормальной форме Коши, как это было показано для (3.11). Любой из вышерассмотренных методов формирования ММС во временной области может быть адаптирован для получения ММС в частотной области. Для этого достаточно ММ элементов для временной области заменить моделями для частотной области, поскольку топологические уравнения остаются без изменений. [c.142]

Таким образом, проблема математического моделирования ЭЭС в целом сводится к проблеме моделирования отдельных ее элементов, которая решается значительно проще. Для большинства функциональных элементов ЭЭС уже разработаны хорошо апробированные математические модели. Если получение математических моделей теоретическим путем затруднительно для отдельных элементов, то в этом случае можно использовать методы кибернетического моделирования. [c.226]

Для снижения методической погрешности при использовании моделей средних значений важно осуществить рациональное условное деление конструкции ЭМУ на отдельные элементы, либо увеличить число таких разбиений. Но в последнем случае метод приближается к методу сеток и становится громоздким, в то время как практически важно получение высокой точности расчетов при ограниченной дискретизации. При умелом применении схем замещения методическая ошибка в сравнении с методом сеток составляет обычно не более 5 % даже при ограниченной степени дискретизации. По крайней мере, это заметно меньше, чем погрешности от неточности задания входной информации. При выборе числа разбиений важен и характер решаемой задачи. При грубой оценке показателей поля возможна упрощенная схема замещения с пятью-шестью укрупненными телами (ротора в целом, объединенных обмотки и пакета статора и т.д.). Если необходим анализ изменения осевой нагрузки на подшипники, то особо подробно должны быть представлены тела, входящие в замкнутую размерную цепь их установки, а остальные элементы могут рассматриваться укрупненно. При анализе относительных температурных деформаций требуется наиболее детальная дискретизация ЭМУ, особенно для элементов, имеющих различные коэффициенты линейного расширения. Здесь ТС, например, должна содержать не менее 15—20 тел. [c.127]

Аналитическое описание поведения элементов композиции под нагрузкой требует сложных расчетных моделей, в которых должны учитываться различные физико-меха-нические показатели, полученные из опыта. Поэтому экспериментальное исследование механических свойств композиций является одним из главных направлений их изучения. В настоящей главе описаны методы и оборудование для выполнения этой задачи. [c.148]

Сущность интерферометрии с многократной экспозицией заключается в том, что голограмма экспонируется непрерывно в течение всего времени испытаний модели. Заметим, что этот метод наиболее эффективен при изучении процессов колебаний элементов конструкций. При этом имеем дело с суперпозицией большого числа голограмм. Обработка таких голограмм дает возможность интерпретировать полученную картину как изображение объекта в его среднем положении, промодулированное некоторой усредненной по времени функцией. [c.78]

Результатами решения этих задач являются сведения о динамических нагрузках в элементах и звеньях системы привода, о пиковых значениях токов, напряжений, давлений в двигателях и системах управления, т. е. о величинах, определяющих работоспособность и надежность систем сведения о точности воспроизведения заданных траекторий и положений рабочих органов сведения о временах протекания переходных процессов сведения о характере колебательных процессов и т. д. Для обработки результатов моделирования и получения на их основе простых соотношений, связывающих показатели динамического качества системы привода с конструктивными параметрами ее элементов, применяется аппарат вторичных математических моделей (ВММ). Для получения ВММ исходная математическая модель (ИММ), т. е. система уравнений движения объекта, исследуется на ЭВМ по определенному плану при различных сочетаниях параметров. Зафиксированные в машинных экспериментах результаты обрабатывают либо методами множественного регрессионного анализа, либо с помощью алгоритмов распознавания образов. В первом случае получают количественные соотношения, позволяющие определять динамические показатели системы в функции ее параметров. Во втором случае получают выражения для качественной оценки соответствия изучаемого объекта заданному комплексу технических требова- [c.95]

Наиболее трудной задачей является получение точных решений для имеющих более одной степени свободы систем с демпфированием, обусловленным трением в некоторой точке, однако приближенные решения могут быть получены без особого труда с помощью метода гармонического баланса. Рассмотрим систему, показанную на рис. 2.19, а. Динамические податливости в интересующих нас точках 1 и 2 находятся либо из эксперимента, либо расчетом по методу конечных элементов. Рассматриваемая дискретная модель с двумя степенями свободы позволяет учесть две первые формы колебаний. При этом соответствующие динамические податливости будут иметь достаточно точные значения, если, как уже говорилось в гл. 1, правильно подобраны параметры mi, шг, k и кг- Если эти параметры известны, то можно воспользоваться моделью, показанной на рис. 2.19, б, для которой уравнения движения при = оо имеют вид [c.98]

Диалоговое моделирование. Наличие в методике макромоделирования эвристических и формальных операций обусловливает целесообразность разработки моделей элементов в диалоговом режиме работы с ЭВМ. Язык взаимодействия человека с ЭВМ должен позволять оперативный ввод исходной информации о структуре модели, об известных характеристиках и параметрах объекта, о плане экспериментов. Диалоговое моделирование должно иметь программное обеспечение, в котором реализованы алгоритмы статистической обработки результатов экспериментов, расчета выходных параметров эталонных моделей и создаваемых макромоделей, в том числе расчета параметров по методам планирования экспериментов и регрессионного анализа, алгоритмы методов поиска экстремума, расчета областей адекватности и др. Пользователь, разрабатывающий модель, может менять уравнения модели, задавать их в аналитической, схемной или табличной форме, обращаться к нужным подпрограммам и тем самым оценивать результаты предпринимаемых действий, приближаясь к получению модели с требуемыми свойствами. [c.154]

Математической моделью технического объекта на макроуровне является система ОДУ с заданными начальными условиями. В основе ММ лежат компонентные уравнения отдельных элементов и топологические уравнения, вид которых определяется связями между элементами. Предпосылкой создания единого математического и программного обеспечения анализа на макроуровне являются аналогии компонентных и топологических уравнений физически однородных подсистем, из которых состоит технический объект. Для получения топологических уравнений используются формальные методы. Основными методами получения ММ объектов на макроуровне являются следующие методы обобщенный, табличный, узловой и переменных состояния. Методы отличаются друг от друга видом и размерностью получаемой системы уравнений, способом дискретизации компонентных уравнений реактивных ветвей, допустимыми типами зависимых ветвей. Для сложных технических объектов размерность ММ становится чрезмерно высокой, и для моделирования приходится переходить на метауровень. [c.6]

Изучение динамической устойчивости оболочечной конструкции должно начинаться с упрощения основного дифференциального уравнения. Обычно такое упрощение состоит в переходе к системе с сосредоточенными параметрами при помощи энергетическо,го метода, либо метода конечных элементов, либо метода конечных разностей, либо метода Бубнова—Галеркина. После этого необходимо убедиться в том, что полученная модель соответствует реальной действительности. В большинстве исследований динамической устойчивости такая проверка не проводилась. Некоторые дискретные модели имеют такие положения статического равновесия, которые отсутствуют в конструкции с распределенными параметрами [4] (это обстоятельство было отмечено, в работе [5]). [c.10]

При решении инженерных задан поляризационно-оптическим методом, например, таких, как определение усилий в сечениях элементов машин и конструкций, оценка усталостной прочности и т. ц., имеется необходимость в определении величин напряжений не только на новерхности элемента, но и по его сечениям. Фундаментальным методом разделения напряжений в точках объема модели элемента является метод В. М. Краснова. Этим методом нормальные напряжения в точке находят по их разностям, полученным из поляризационно-оптических исследований модели, и одному из нормальных, напряжений, которое определяют интегрированием соответствующего уравнения равновесия при известных из измерений на модели величинах касательных напряжений. Метод В. ]У1. Краснова является унидерсальным, но требует выполнения большого объема экспериментальных исследований. Поэтому в частных случаях, когда на основании предварительного рассмотрения напряженного состояния элемента известны качественные (и некоторые количественные) зависимости напряжений от граничных условий задачи, применение этого метода не всегда целесообразно. В таких случаях разделение напряжений в точках объема модели выполняется или способами, в которых используются определяемые экспериментальным путем величины (поперечные деформации, сум ма нормальных напряжений), или способами, основанными на других зависимостях теории упругости [c.53]

Излагаются основы компьютерного синтеза дифракционных оптических элементов (ДОЭ) с широкими функциональными возможностями. Обсуждаются методы получения зонированных пластинок со сложным профилем зон. Значительное внимание уделено математическим моделям и методам расчета ДОЭ геометро-оптическому расчёту, итеративным и градиентным алгоритмам, строгому электромагнитному подходу к расчёту ДОЭ. Рассмотрены различные типы ДОЭ фокусаторы, моданы, формирователи лазерных пучков с инвариантными свойствами, многопорядковые дифракционные решетки, аксиконы и многофокусные линзы. Все эти ДОЭ находят применение в задачах фокусировки ла зерного излучения, в лазерных системах с волоконной и интегральной оптикой, а также в задачах оптической обработки информации. Освещены проблемы дискретизации и квантования в дифракционной оптике и особенности применения различных технологий создания фазового микрорельефа. [c.2]

Характер производства определяет способ изготовления пе-нополистироловых моделей. В условиях единичного и мелкосерийного производства целесообразно применять механическую обработку или сборку из нормализованных элементов, в крупносерийном производстве — изготовление моделей в специальных формах вспениванием из гранул или заливкой вспенивающихся композиций. Прогрессивный метод получения отливок пенополи-стироловым способом может быть использован при изготовлении литых корпусов станочных приспособлений. [c.208]

Точка пересечения анодной и катодной кривых при данном методе построения коррозионной диаграммы не достигается, так кг.к общ. е омическое сопротивление модели элемента не может быть сделано равным нулю. Однако если продолжить (проэкст-раполировать) анодную и катодную кривую, то полученная точка пересечения 5 будет лежать при максимальном коррозионном токе (/мэкс) соответствующем отсутствию омического сопротивления в коррозионном элементе. Точка 5 будет определять общий измеряемый потенциал подобной коррозионной системы, равный [c.125]

Векторы электрического и магнитного полей Т-волны в одиночных и связанных ЛП с однородным магнитодиэлектрическим заполнением удовлетворяют уравнениям Лапласа. Это позволяет использовать для построения моделей элементов такого вида аналитический аппарат теории функций комплексного пере-меииого (методы конформных отображений). Большое количество результатов, полученных таким образом для однородных ЛП различных типов (в основном образованных плоскими поверхностями), содержится в [19, 103]. [c.34]

При использовании детерминированных зависимостей в ММ, полученных по усредненным данным, из-за случайных отклонений имеет место элемент неопределенности, влияюш,ий на величину целевой функции. Поэтому очень важно проверить модель на чувствительность к такого рода случайным отклонениям. Больщинст-во констант, показателей степени в эмпирических зависимостях, характеризующих материал обрабатываемой заготовки, применяемый инструмент, метод обработки и т. д., всегда имеют случайные отклонения от значений, принятых в ММ. Решение задачи проверки модели на чувствительность состоит в том, чтобы сравнить вектор рассчитанных параметров режима обработки и экстремум целевой функции, полученные по усредненным зависимостям с их действительными случайными величинами. Наилучшие режимы резания для конкретных условий обработки могут существенно отличаться от режимов резания, определенных по усредненным данным [12]. [c.79]

На макроуровне производится дискретизация пространств с выделением в качестве элементов отдельных деталей, дискретных электрорадиоэлементов, участков полупроводниковых кристаллов. При этом из числа независимых переменных исключают пространственные координаты. Функциональные модели на макроуровне представляют собой системы алгебраических или обыкновенных дифференциальных уравнений, для их получения и решения используют соответствующие численные методы. В качестве фазовых переменных фигурируют электрические напряжения, токи, силы, скорости, температуры, расходы и т. д. Они характеризуют проявления внешних свойств элементов при их взаимодействии между собой и внешней средой в электронных схемах или механических конструкциях. [c.146]

Так, в области машиностроения подход к анализу широкого класса механизмов и машин на основе достаточно точных и универсальных моделей, полученных для выделенного набора элементов, рассмотрен в книге Расчет и проектирование строительных и дорожных машин на ЭВМ под ред. Е. Ю. Малиновского (М. Машиностроение, 1980). Вопросы использования ЭВМ при проектировании двигателей внутреннего сгорания н газотурбинных установок изложены в монографиях Ю. Э. Исерлиса, В. В. Мирошннкова Системное проектирование двигателей внутреннего сгорания (Л. Машиностроение, 1981) и А. П. Тунакова Методы оптимизации при доводке и проектировании газотурбинных двигателей (М. Машиностроение, 1979), при проектировании самолетов — в учебном пособии С. М. Еге- [c.119]

На градуировочном стенде была проверена справедливость уравнения (2.37), полученного аналитическим путем для описания работы перфорированного тепломассомера. Решетчатый базовый элемент (см. п. 3.1) является наиболее адекватной реализацией модели перфорированного тепломассомера (см. п. 2.2), поэтому с его помощью была произведена экспериментальная проверка теоретических положений этого метода [531. В опытных элементах вместо круглых отверстий были выполнены плоские щели в соответствии с рис. 2.3. Параметры этих тепломассомеров приведены в п. 3.3, дополнительно принято 6 = 5 Лз = = 0,6. Эффективная теплопроводность константанового термоэлемента, одна из ветвей которого покрыта слоем меди [c.116]

Хаккет исследовал напряженное состояние в вязкоупругой матрице, содержащей жесткие включения или полости, пользуясь моделью Фойхта [37], а также действительными кривыми релаксации эпоксидной смолы [38]. В последнем случае к решению ассоциированной упругой задачи, полученному методом конечных элементов, был применен метод коллокаций обращения преобразования Лапласа. [c.162]

Для исследования напряженного состояния на концах волокон в моделях с одним волокном, запрессованным в матрицу, применялся также метод конечных элементов. Ремедиос и Вуд [59] установили, что результаты, полученные этим методом, хорошо согласуются с данными, полученными другими методами. Согласно расчетам, коэффициент максимальной концентрации сдвиговых напряжений равен 3,5, что находится в пределах значений, показанных на рис. 22. [c.64]

Вместо вышеизложенного полуобратного подхода можно использовать прямой метод, основанный на анализе напряженного состояния слоев с ориентацией 90° с треш,инами. В работе [11] выражение для средних напряжений в таких слоях получено в замкнутом виде при номош,и модифицированного анализа, использующего сдвиговую модель. На рис. 3.9 показаны результаты расчета по этому выражению и численные результаты, полученные при помощи метода конечных элементов (исследуемая область поделена на 270 прямоугольных элементов). Зависимость, приведенная на рис. 3.9,А, на первый взгляд не обнаруживает ничего нового, кроме того, что является уже известным, т. е. монотонного возрастания средних осевых напрял-сений. Однако если изменить масштаб графика в области, соответствующей x/h == = 4ч-8 (см. рис. 3.9,6), то получится удивительная картина. Напряжения достигают максимума и только затем асимптотически снижаются до постоянного уровня. Различие между этим максимумом и напряжениями в удаленной от него области чрезвычайно мало. [c.116]

Рассмотрены методы многопараметрической оптимизации гидроупругих возмущений потока в неподвижных элементах гидромашин на базе модельного эксперимента. Построены математические зависимости гидродинамических харак-теристин потока в функции от геометрических факторов. Полученные математические модели оптимизированы методами нелинейного программирования, В результате оптимизации получены рекомендации по выбору оптимальных геометрических характеристик неподвижных элементов гидромашин. [c.118]

Измерять напряжения в модели в процессе ее нагружения на враш,аюп1,ейся центрифуге довольно сложно. Непосредственное визуальное наблюдение картины полос и изоклин возможно при применении плоских моделей, просвечиваемых в полярископе стробоскопического типа. Обычная методика замораживания сопряжена с некоторыми затруднениями, так как в этом случае необходимо осуш ествлять регулируемый температурный цикл. Если центрифугу целиком поместить в печь, то размеры печи оказываются очень большими, поскольку для имитации равномерного гравитационного поля в модели размером 150 мм необходима центрифуга диаметром 3 м. Если печи устанавливаются на центрифуге, то ее вес заметно усиливает напряжения в ступице центрифуги. Кроме того, нагревательные элементы печи и контрольные приборы приходится питать через контактные кольца. Наконец, центрифуга должна работать длительное время ). Использование метода ползучести для фиксирования картины напряжений неудобно, так как для получения оптического [c.290]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...