Метод машинного решения задач

МЕТОД МАШИННОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ [c.228]

Метод машинного решения задач 229 [c.229]

Отметим, что матрица жесткости имеет структуру, близкую к ленточной, т. е. все ее ненулевые элементы сосредоточены вблизи главной диагонали. Именно это свойство обеспечило широкое распространение описанного выше метода для решения задач механики сплошных сред, так как нули матрицы [/С] хранить в памяти не нужно, а при решении системы (3.74) матрицу [/ J можно обрабатывать блоками, вызывая их поочередно из внешней памяти машины следовательно, при помощи ЭВМ даже со сравнительно небольшой оперативной памятью можно добиться высокой точности расчетов. [c.143]

Введение понятия о рычаге Жуковского дает возможности заменить решение задачи о равновесии сил, действующих на движущиеся звенья механизма или машины, решением задачи о равновесии сил, приложенных к рычагу Жуковского в статическом его состоянии. Другими словами, метод Жуковского дает возможность решать сложные задачи динамики с помощью уравнений равновесия статики. Этот метод используется в инженерных расчетах для определения уравновешивающей силы и сил давления звеньев кинематических пар и является более простым по сравнению с другими методами. [c.135]

При разработке новых конструкций машин возникает необходимость постановки, в той или иной форме, задач динамического синтеза, целью которого является получение законов движения исполнительных органов, т. е. законов изменения некоторых выходных координат системы, удовлетворяющих определенной совокупности технических требований. Методы достижения этой цели весьма разнообразны часто динамический синтез совмещается с кинематическим синтезом механизмов, состоящим в выборе функций положения (1.3). Если при динамическом синтезе считать заданными функции положения механизмов и динамические модели отдельных частей машины, решение задачи, синтеза сводится к определению управлений — законов изменения входных параметров u, t), s = l,. . ., I, обеспечивающих выполнение поставленных требований. Решение этой задачи часто оказывается не единственным, что позволяет выполнить некоторые дополнительные условия и, в частности, поставить задачу оптимизации законов движения. Методам динамического синтеза посвящена гл. IV. [c.14]

Решение задачи о движении машины методом приведенных масс и работ (принципиально точный метод). Все решение задачи, связанной с исследованием установившегося движения машины под действием приложенных сил, при этом методе производится на основе закона изменения кинетической энергии, который применяется для всей машины, а не для одного ее главного звена (как в методе касательных усилий). [c.225]

Такой метод использования дисплея, подключенного к ЭВМ, называется интерактивной машинной графикой. Слово интерактивная позволяет отличать рассматриваемую область от других отраслей машинной графики, где для генерирования изображения используются цифровые графопостроители, устройства с выводом изображения на микрофильм и другие аналогичные средства. Эти устройства, выдающие твердую копию — изображение, зафиксированное на каком-либо носителе,— чрезвычайно удобны как сами по себе, так и в качестве дополнения к дисплею. Однако изображение с их помощью получается столь медленно, что практически их нельзя использовать для организации диалога между человеком и ЭВМ. С другой стороны, при наличии дисплея ЭВМ может отвечать человеку настолько быстро, насколько быстро он сам способен отвечать машине. Решение задач в режиме взаимодействия значительно эффективнее по сравнению с другими методами использования вычислительной техники. Во многих применениях, например в упомянутой выше программе вывода изображений молекул, работа была бы невозможна без такой быстроты взаимодействия. [c.13]

В динамике механизмов и машин широкое применение находит метод приведения сил и масс для решения задач об определении закона движения механизма, находящегося под действием приложенных к нему сил, с учетом масс звеньев. [c.124]

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]

Алгоритмы компоновки и размещения, разработанные н а базе методов математического программирования, применяются для решения задач небольшой размерности, в противном случае их реализация требует больших затрат машинного времени. [c.25]

Отметим, что основные затраты машинного времени на реализацию алгоритма связаны с анализом чувствительности. Анализ чувствительности методом приращений требует л+1 раз обращаться к математической модели объекта. Первое обращение производится при значении вектора управляемых параметров 1)э и позволяет вычислить г//(1)д), фигурирующие в (6.51). Каждое последующее обращение позволяет вычислить очередную строку матрицы чувствительности и в итоге дает значения Uji. Теперь полностью определена линеаризованная модель объекта (6.53). Манипулирование ею при решении задач линейного программирования не требует заметных затрат машинного времени. [c.296]

Для решения задачи о течении смеси с заданным законом изменения сечения следует использовать численный метод. В общем случае решения на вычислительных машинах полная система дифференциальных уравнений приводится к следующему виду ЛУ1 [c.314]

Создание электронных вычислительных машин (ЭВМ) и их применение в науке и производстве потребовало создания средств общения с ЭВМ на языке чертежа. На базе достижений кибернетики и начертательной геометрии возникла машинная графика, изучающая методы автоматического решения геометрических и графических задач с помощью ЭВМ. В современный курс начертательной геометрии введены некоторые специфические приемы и понятия, которые будут рассмотрены ниже. [c.8]

Можно показать, что использование ЭЦВМ для автоматизации процесса решения задачи графическим методом является не только возможным, но ё ряде случаев и более логичным, чем применение таких машин для автоматизации процесса решения задач аналитическим способом. [c.225]

Наиболее трудоемким является составление алгоритма решения задачи и его реализации на машине. Для автоматизации этого процесса необходимо разработать новый метод решения задач, учитывающий возможности ЭЦВМ, и на его основе составить программу работы машины. [c.226]

Для реализации процесса решения задач предполагается использовать цифровую электронно-вычислительную машину, принцип действия которой позволяет оперировать только с числами. Поэтому в процессе подготовки задачи для машинного решения необходимо осуш,ест-вить ее арифметизацию, выбрать численный метод решения и составить расчетные формулы. [c.228]

Из сказанного следует, что решение задачи, исходные данные которой представлены в графической форме, невозможно осуществить на ЭЦВМ, используя только аналитический или графический методы в их чистом виде. Необходимо разработать новый метод решения задач, учитывающий характер задания исходных данных и возможности вычислительной машины. [c.228]

Уместно отметить, что, переходя на машинный метод решения задач, мы обнаруживаем, что не все те способы решения, которым следовало отдать предпочтение при решении задачи вручную , оказываются удобными для машины. И наоборот, громоздкий, нерациональный способ, если он выполняется с помощью линейки и циркуля, может дать весьма рациональное машинное решение, т. е., переходя на машинный способ решения, образно говоря, необходимо произвести "переоценку ценностей . [c.240]

Каким требованиям должен отвечать машинный метод решения задач, исходные данные которых представлены в графической форме [c.240]

В чем сущность машинного метода решения задач [c.240]

Сущность оптимизации при выбранной комплексной целевой функции сводится к отысканию при наложенных ограничениях таких значений параметров механизма, которые дают максимум (минимум) целевой функции, характеризующей комплексную эффективность проектируемой машины. При этом используются математические методы оптимизации, позволяющие осуществить непрерывный поиск направления улучшения внутренних параметров механизма за счет количественного изменения их значений. Так как комплексная целевая функция, получаемая сверткой векторных критериев, определяется неявным образом от внутренних параметров синтеза, что не позволяет оценить ее свойства (выпуклость, вогнутость и т. д.), то решение задач оптимизации ведется с помощью поисковых методов, получивших название методов математического программирования. В настоящее время нет экономичного, универсального метода, дающего высокую гарантию получения наилучшей совокупности внутренних параметров машины и механизма, пригодного для решения любой задачи оптимизации. В зависимости от класса решаемых задач из имеющихся в наличии программ, входящих в программное обеспечение методов оптимизации, выбирают такую, которая дает наиболее высокую вероятность отыскания оптимальной совокупности определяемых параметров с наименьшими затратами машинного времени. [c.316]

Говоря о чтении чертежа машиной, мы вкладываем в это понятие иной смысл, а именно машина должна определить координаты полностью или частично черных растрэлементов и установить их принадлежность к каждой из заданных на чертеже линий или точке. Такое определение основано на машинном методе графического решения задач, который будет изложен в следующем параграфе. [c.227]

В седьмой главе в достаточно общем виде формулируется задача оп тимизации гидро- и аэродинамических каналов. Для решения задачи оптимизации необходимо иметь уравнения движения, выбрать некий оптимизируемый функционал и остановиться на каком-либо методе оптимизации. В главе приводится сводка критериев, характеризу ющих аэродинамическое совершенство каналов, а также дается обзор методов расчета диффузоров и методов решения задач оптимального управления. Делается вывод о необходимости разработки специального метода для решения задачи оптимизации, поскольку интегральные подходы не содержат достаточной информации о движении, а конечноразностные методы требуют чрезмерных затрат машинного времени. [c.8]

Использование аналитико-машинного метода для решения задач механики весьма перспективно. При этом разрабатывается и формулируется алгоритм решения—рациональная последовательность арифметических и логических операций, которые необходимо выполнить, руководствуясь исходными данными и результатами промежуточных вычислений. [c.488]

В соответствующих местах мы упоминаем результаты, опубликованные ранее в статьях о плоской деформации. Исключением является статья Эверстайна и Роджерса [14] о машинном решении задачи, в которой используются методы, полностью совпадающие с описываемыми здесь, но рассматриваются примеры гораздо сложнее обсуждаемых нами простейших. В статье Спенсера [39] о слоистых пластинах показан путь обобщения теории на случай, когда волокна не параллельны плоскости деформации. Многие обобщения и возможные пути развития теории подробно обсуждаются в книге Спенсера [40]. [c.300]

Для звукоизоляции и ослабления вибраций машин решение задачи Малюжинца имеет пока в основном теоретическое значение, так как позволяет оценить предельные возможности той или иной системы компенсации. Практически же установить на пластине четыре вида распределенных источнш ов, например показанных на рис. 7.19, не представляется возможным. Поэтому разрабатываемые в настоящее время активные методы и системы основаны на использовании легко реализуемых источников одного типа (чаще всего, силовых) и, таким образом, направлены на приближенное решение задачи активного гашения акустических полей. Отметим работы [10, 95—98, 187, 188, 382, 383], в которых рассматривается компенсация изгибных колебаний стержней и пластин с помощью сосредоточенных сил, развиваемых вибраторами. В этих случаях нельзя получить полной компенсации, однако в ряде случаев удается достичь значительного эффекта ослабления первоначального поля вибраций. [c.237]

Однако при проектировании современных машин часто приходится pa мafpивaть деформацию деталей за пределами упругости. В этом случае законы и уравнения теории упругости не могут быть применены, так как принятые ранее допущения об упругости материала не выполняются. Такие задачи решаются методами теории пластичности. Решение многих задач методами математической теории пластичности из-за сложностей чисто математического характера практически получить невозможно. Поэтому, наряду с развитием математической теории пластичности, занимающейся изысканием методов точного решения задач механики твердого тела, деформируемого за пределами упругости, разрабатываются упрощенные методы. Такие методы решения задач с помощью введения дополнительных гипотез и допущений излагаются в прикладной теории пластичности. Основные законы и уравнения математической и прикладной теории пластичности изложены в трудах Н. И. Безухова, А. А. Ильюшина, С. Г. Михлина, А. Надаи, Г. А. Смирнова-Аляева, В. В. Соколовского, Р. Хилла, В. Прагера, Н. Н. Малинина, Д. Д. Ивлева, Л. С. Лейбензона и др. [c.11]

Метод решения, предложенный д-ром мат. наук Аганбегяном в 1960— 1961 гг., заключается в таком выборе исходного варианта распределения машин, при котором каждая модель размеш,ается на оптимальном направлении в количестве, обеспечивающем переработку всего грузопотока вне зависимости от заданных ресурсов. Этот вариант подвергается анализу и на основании полученных данных последовательному изменению в направлении удовлетворения всех ограничений и достижений оптимума функционала. Эта последовательность заключается в перераспределении значений л ,у, т. е. в увеличении на одних участках и уменьшении на других, что при ограниченном числе грузопотоков укладывается в конечное число посылок . Этот метод подробно рассмотрен в докладе Использование математических методов при решении задач механизации погру- ючно-разгрузочных, подъемно-транспортных и складских работ , опубликованном в трудах семинара Организация и механизация складского хозяйства Московского дома научно-технической пропаганды им. Ф. Э. Дзержинского за 1966 г. [c.493]

Методы инженерного решения задачи проектировочного расчета и машинного проектирования камер сгорания авиационных ГТД с использованием ЭВМ (САПР — камера сгорания) разработаны В. Я- Безменовым. [c.395]

История развития теории теплопроводности показывает мощь математического естествознания, основным содержанием которого является разработка и применение математических методов для решения задач механики, физики, хцмии, биологии и т. д. Прослеживая ее, можно хорошо видеть, как математика становится производительной силой. Полученные с помощью математики точные количественные результаты служат для совершенствования технологических процессов, создания новых уникальных аппаратов и устройств и зачастую позволяют на кончике пера или экране электронно-вычислительной машины обнаружить неизвестные ранее закономерности изучаемых явлений. [c.3]

Точность. Погрешности решения задачи определяются особенноетями используемых моделей, численных методов, ограниченностью разрядной сетки ЭВМ. Каждый источник погрешности должен контролироваться, с тем чтобы погрешности не превысили предельно допустимые. Обычно точность результатов, получаемых с помощью численного метода, зависит от некоторых параметров, выбираемых по умолчанию или задаваемых среди исходных данных. С помощью этих параметров можно управлять погрешностями решения, но необходимо помнить, что снижение погрешностей возможно лишь до некоторого отличного от нуля предела и, как правило, сопровождается увеличением затрат машинного времени. Целесообразно в математическом обеспечении САПР иметь не один, а несколько методов одинакового целевого назначения, но с различными возможностями компромиссного удовлетворения противоречивых требований точности и экономичности. [c.224]

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]

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]

Большинство современных машин и установок конструируется по схеме двигатель — привод — исполнительный (рабочий) орган. Обучение методам расчета и конструирования механического привода, а также деталей и сборочных единиц, встречающихся почти во всех машинах, является важнейшей задачей при подготовке ин-женеров-механиков. Данное учебное пособие позволяет студентам в сочетании с лекционным курсом самостоятельно приобрести опыт решения задач по любому разделу курса, предусмотренных учебными программами и планами в виде домашних и контрольных работ или курсового проекта. [c.3]

Для решения задач динамики механических систем со многими степенями свободы методы, принятые в классической теории механизмов и машин, оказываются несостоятельными. Эти задачи требуют более мощного аппарата общей механики и математики, в частности применения дифференциальных уравнений движения механических систем в лагранжевых и канонических 1еременных, а также теории линейных и нелинейных колебаний. [c.53]

Диалог — последовательность обменов, выполнение которой приводит к рептению поставленной задачи, т. е. диалог служит методом решения задачи, где пользователь знает задачу, а ЭВМ используется для решения подзадач. Диалог в САПР используется для а) обеспечения доступа к базе данных САПР б) ввода данных для выполнения машинной процедуры в) просмотра на экране дисплея результатов г) контроля за ходом выполнения машинной процедуры. В диалоге в общем случае допустима ситуация, когда входное сообщение не может немедленно инициировать машинную процедуру в силу либо неточности, либо недостаточности содержащейся в сооб- [c.107]

Учет специфики ММ объектов проектирования на макроуровне делает во многих случаях эффективным с точки зрения затрат машинного времени применение декомпозиционных методов анализа, сводящих решение задачи большой размерности к решению подзадач меньшей размерности. Например, свойство пространственной разреженности ИС позволяет использовать при их электрическом анализе различные методы численного интегрирования дифференциальных уравнений для ММ различных фрагментов ИС, выбирая для каждого фрагмента наиболее подходящий метод. Ряд методов использует свойство временной разреженности ИС, осуществляя обнаружение неактивных в текущий момент времени участков схемы и исключение соответствующих нм переменных и уравнений из общей ММ системы. Учет однонаправленности ММ МДП-тран-зисторов позволяет приблизительно на два порядка поднять быстродействие программ анализа путем замены классических методов анализа (см. рис. 5.1) на релаксационные, в основе которых лежат итерационные алгоритмы Гаусса—Якоби и Гаусса—Зейделя. [c.152]

Решение задач на ЭЦВМ новым методом не противоречит принципам ее работы, так как этот метод позволяет использовать ее не в качестве чертежного агрегата, а как машину для определения координат точек пересечения двух линий, в общем случае заданных значением координат некоторой последовательности принадлежащих им точек (растрэлементов), выявленных в процессе автоматического чтения исходных данных. [c.229]

Широкое развитие ирииципа совмещения контроля и управления производственным процессом возможно на основе решения конструкторских, технологических и метрологических задач при создании нового, более соверщенного оборудования. Общую тенденцию развития машиностроения в этом плане можно проследить по такой схеме. Содержание чертежей но каналам связи будет передаваться на технологические центры, в которых методами машинного проектирования будут разработаны оптимальные (с учетом местных запасов материала, инструмента, ириспособлений и оборудования) технологические процессы. Затем будут спроектированы системы контроля и управления производственными процессами с учетом обеспечения заданного качества. Поскольку качество изделия зависит от качества выбранного материала и заготовок, параметров предварительных процессов и других факторов, контрольное оборудование должно осуществлять коррекцию и предыдущих технологических операций. Ввиду сложности этих процессов на всех этапах неизбежно широкое использование автоматической вычислительной техники, которая оперативно обрабатывает исходные данные, позволяет осуществлять машинное проектирование чертежей, технологических процессов, схем контроля и управления и т. п. Средства контроля все шире используют для управления производственным процессом с целью исключения авари11ных ситуаций, иредотвращения условий, способствующих их возникновению, с целью защиты окружающей среды и т. д. [c.148]

С учетом современных методов построения ППП разработан и получил широкое применение при проектировании ЭМП ряд пакетов как объектно-независимых, так и объектно-ориентированных [65]. Объектно-ориентированные ППП предназначены для решения проектных задач сравнительно узкого класса ЭМП и применяются соответственно в САПР синхронных двигателей, крупных электрических машин, трансформаторов, синхронных генераторов автономной электроэнергетики и т. п. Объектно-независимые ППП предназначены в основном для решения задач оптимизации параметров и анализа динамических режимов практически любых ЭМП. К их числу можно отнести пакет для многокритериального оптимального проектирования ЭМП в диалоговом режиме (ППП МОПО) [65] и пакет для моделирования динамических процессов электромеханических систем ( 7.4). [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...