Основные этапы процесса моделирования

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ПРОЦЕССА МОДЕЛИРОВАНИЯ [c.264]

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТОЧНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ [c.253]

Определяющие соотношения. Основной этап в моделировании процессов деформирования заключается в выборе определяющих соотношений. Под процессом понимается задание некоторого геометрического объекта (скаляра, вектора, тензора и т. п.) или их комбинаций в некоторой частице среды как функций времени 1. Большинство параметров МСС могут быть разбиты на основные (деформация, температура, градиент температуры, изменение объема, электрическая или магнитная напряженности и т. п.) и на их потоки (напряжения, энтропия, вектор теплового потока, давление, электрическая и магнитная индукции и т.п.). [c.646]

Кроме этого, следует остановиться на характере процесса создания основной рабочей модели объекта проектирования и ее визуального образа на экране дисплея. Для автоматизированного проектирования основным структурообразующим стержнем, объединяющим всех участников технического синтеза, является математическая модель. Ее создание может осуществляться аналитически или с помощью специальных пакетов программ и геометрических образов базы данных. В последнем случае параллельно с математической создается и визуальная модель формы изделия, позволяющая контролировать основной процесс математического моделирования. Внешне это напоминает создание графического изображения. Но внутренняя сущность процесса не графическая, а структурно-композиционная. На экране дисплея изображение не строится с помощью линий, точек, плоскостей, а конструируется из целостных объемных элементов базы данных посредством операторов теоретико-множественных операций склейки, вычитания, объединения и т. д. Этот процесс может быть представлен как некоторая фиксация в визуальном выходном устройстве отдельных этапов процесса объемно-пространственного композиционного формообразования. [c.21]

Поскольку математические методы дают только общий подход к решению проектных задач, необходимо конкретизировать формы их применения в виде алгоритмов автоматизированного выполнения основных этапов проектирования. Этому посвящена гл. 6, в которой рассмотрены алгоритмы выбора аналогов проектируемого объекта, разработки эскиза конструкции, параметрической оптимизации, детального анализа процессов в объекте, определения допусков на параметры и моделирования испытаний ЭМУ, автоматизированного формирования проектной документации. [c.7]

Элементы программирования на электронных АВМ. Моделирование процесса на электронной АВМ состоит Из двух основных этапов [c.209]

Основные этапы возникновения и развития трещин, полученные на ЭВМ, представлены в правой части рис. 3.10. Возникновение трещин в определенном КЭ под данным углом отмечалось тонкой линией. Выкалывание бетона отмечалось затемнением всего КЭ. В левой части рис. 3.10 приведены основные этапы развития и появления трещин, полученные экспериментально. Сравнение результатов показывает, что качественная картина изменения напряженно-деформированного состояния железобетонной балки-стенки, полученная путем математического моделирования процесса нагружения на ЭВМ, в основном правомерна. [c.91]

Информационно Логическое проектирование является начальным этапом процесса разработки АСУ. Результаты начального этапа определяют основные черты разрабатываемой системы и используются как техническое задание для разработки реализационной структуры АСУ КПС, КТС и технологии преобразования информации. Объектом ИЛ-проектирования является ИЛС АСУ. Задача по разработке ИЛС заключается в перечислении всех ИЛ-элементов, образующих ИЛС, определении связей между ними, отношений и т. д. Перечисляя ИЛ-элементы (функциональные подсистемы, показатели, рассчитываемые в каждой подсистеме, и т. д.), необходимо выбирать такие из них, которые окажут наиболее существенное влияние на процесс управления автоматизируемым объектом (предприятием, учреждением и т. д.), обеспечат необходимую эффективность проектируемой АСУ. Правильный учет такого влияния возможен на основе количественных оценок значимости тех или иных ИЛ-элементов для каждого конкретного объекта автоматизации. Как правило, разработчик АСУ не располагает объективными количественными оценками ИЛ-элементов, поскольку для этого часто требуется длительное изучение процесса управления объектом эксперимент, моделирование и т. д. При ограниченности сроков разработки это оказывается нереализуемым. Более реалистичным является использование опыта, накапливающегося по результатам более ранних разработок или же имеющегося у практиков-специалистов по управлению, длительно работающих на автоматизируемом объекте. Такой опыт в какой-то мере можно считать отображением результатов некоторого пассивного эксперимента на объекте, необходимого для получения объективных количественных оценок. [c.8]

В книге даны рекомендации по разработке технологических процессов обработки на металлорежущих станках в серийном производстве с учетом математического моделирования и использования ЭВМ рассмотрены методы разработки технологических моделей процесса обработки, показаны области рационального применения каждого из них освещены основные этапы автоматизации разработки технологических процессов с применением ЭВМ, даны примеры построения-оптимальных станочных операций путем математического моделирования на основе теоретических и экспериментальных исследований. [c.351]

Широко известен метод частиц в ячейках (метод PI ), первоначально предложенный Харлоу и Эванс [1957]. Происхождение этого метода отличается от происхождения других методов тем, что прп его развитии основное внимание обращалось не столько на моделирование решений дифференциальных уравнений в частных производных, сколько на моделирование основных физических процессов при помощи рассмотрения дискретных частиц. Этот метод определенно можно назвать методом численного моделирования. Расчеты по этому методу проводятся на каждом слое по времени в несколько этапов, причем сначала по вкладам давления вычисляются некоторые промежуточные величины, относящиеся к ячейке расчетной сетки, а затем проводится расчет конвективных эффектов. [c.359]

Этап стратегического информационного планирования начинается с построения стратегического плана для бизнес-системы, включающего цели и стратегии их достижения. Далее строится модель предметной области, отражающая существующую специфику и определяющая основные бизнес-процессы и организационную структуру бизнес-системы, а также определяется порядок разработки информационной системы. При моделировании используются диаграммы декомпозиции (иерархические [c.136]

Дизайнерские проблемные ситуации отличаются от тех-иических тем, что системность присутствует в них на любом уровне сложности и простота задачи не связывается с потерей целостности. Кроме того, для расширения поля учебных представлений учащихся задачи дизайна представляют благодатный материал потому, что основной метод разрешения проблем — художественно-конструкторский. Графическое моделирование включается в него на всех этапах поисковой деятельности. В условиях автоматизации проектирования и использования ЭВМ в учебном процессе методы дизайна могут найти широкое применение для расширения кибернетических возможностей языка инженерной графики. [c.70]

Задачу совместного выбора технологических параметров ЭМП, в общем случае можно сформулировать как многокритериальную задачу оптимизации. Пренебрегая явлениями старения и влиянием окружающей среды, можно полагать технологические параметры не зависящими от времени. Это упрощает постановку задачи и процесс решения по аналогии с задачами и методами оптимального проектирования ЭМП, рассмотренными выше. Тогда основная трудность в оптимальном выборе технологических параметров ЭМП расчетным путем сводится к проблеме математического моделирования, т. е. установления вычислительных связей между показателями качества и технологичности ЭМП, с одной стороны, и технологическими параметрами — с другой. Эта проблема осложняется тем, что на этапе выбора технологических параметров технологические процессы производства ЭМП пока еще не уточнены и не детализированы. [c.181]

Первым этапом методики прогнозирования является разработка математических моделей агрегатов-источников БЭР и утилизационных установок для возможных стратегий перспективного развития. Математические модели технологических процессов строятся на основе данных статистического анализа или с использованием математических соотношений, вытекающих из физической природы процессов (уравнений материального, теплового баланса и т. п.). При этом простые аналитические модели позволяют вчерне разобраться в основных закономерностях явлений, а любое дальнейшее уточнение может быть получено статистическим моделированием. В этом заключается дуализм использования математических моделей технологических процессов, которые, с одной стороны, являются неотъемлемой частью всего комплекса методов принятия решений в условиях неопределенности, а с другой стороны, будучи использованы в качестве самостоятельных объектов исследования, эти модели позволяют получить ряд полезных результатов. Путем варьирования различных параметров (входных по отношению к моделируемому процессу) может быть оценен целый ряд функциональных зависимостей, а также получаемые при возмущениях на входе изменения параметров на выходе системы (к которым относятся, в частности, удельные показатели выхода и выработки энергии на базе БЭР). [c.269]

На следующем этапе моделирования задача выбора решений для различных случайных сочетаний исходных параметров (классифицированных по определенному числу классов) и различных стратегий (чистых и смешанных) перспективного развития энергоемких технологических процессов рассматривается как некоторая игровая задача. Необходимость использования математических идей, разработанных для конфликтных ситуаций, определяется в данном случае следующими основными факторами. [c.271]

Описанные выше методы на основе количественных критериев обеспечивают достижение поставленных целей в отношении обслуживаемости систем путем эффективного планирования работ на этапе конструирования, соответствующего руководства работами и оценки их результатов. Математическое моделирование и процедура пропорционального распределения позволяют преобразовать общие требования к системе в конкретные требования для подсистем. Методы прогнозирования дают возможность направлять процесс конструирования на обеспечение требуемой степени обслуживаемости. Соответствие техническим условиям демонстрируется путем оценки обслуживаемости системы на основе проведения испытаний и оценки в эксплуатационных условиях. Вообще эти методы представляют основное направление в исследовании обслуживаемости на количественной основе. [c.89]

Методы инженерного анализа динамических систем на базе теории автоматического управления в основном эффективны лишь при исследовании линейных систем. Кроме того, анализ качества даже линейных динамических систем высокого порядка очень трудоемок и практически невозможен без применения ЭВМ. Автоматизацию анализа динамических систем можно рассматривать, во-первых, в плане автоматизации инженерных методик анализа, и, во-вторых, в плане непосредственного решения уравнений динамики. Далее в книге основное внимание будет уделено методам решения уравнения динамики на АВМ и ЦВМ и некоторым особенностям реализации на ЭВМ инженерных динамических расчетов. В свою очередь при машинном моделировании обязательно проводится инженерный анализ динамических процессов на этапе отладки алгоритмов и программ расчета на ЭВМ. [c.80]

В книге изложены результаты исследований авторов в области постановки и решения задач оптимизации при схемотехническом проектировании электронных схем. Освещена сущность и основные особенности проектирования электронных схем как в дискретном, так и интегральном исполнении. Проанализированы возможности решения различных задач, возникающих на этапе схемотехнического проектирования электронных схем, с помощью ЦВМ. Описаны различные критерии оптимальности и способы постановок задач оптимизации в электронике. Изложены машинно-ориентированные модели компонентов и наиболее перспективные методы моделирования схем. Даны перспективные методы анализа электронных схем и определены области их предпочтительного применения. Проанализирован ряд методов оптимизации для целевых функций, обладающих гребневым характером. Значительное место уделяется одной из наиболее важных задач схемотехнического проектирования — задаче расчета параметров компонентов, сформулированной в виде задачи нахождения максимума функции минимума. Рассмотрены алгоритмы решения задачи расчета параметров компонентов, основанные на свойстве дифференцируемости функции минимума по направлению. Приводится проекционный алгоритм решения этой задачи, в котором уравнения гребня в виде ограничений типа равенств формируются в процессе поиска. Результаты теоретических исследований иллюстрируются большим количеством примеров и рисунков. [c.2]

Основными достоинствами электроинтегратора являются простота кон струкции, надежность набора, мобильность. Последняя выше, чем у известных конструкций, так как имеется возможность набора решений на любом этапе моделирования. Кроме того, увеличение количества точек, наличие электрических луп и механизация опроса точек повышают точность результата и расширяют возможность интегратора при моделировании гидрогеологических процессов. Практическое решение за- [c.64]

Сборочные работы органически взаимосвязаны с остальными процессами изготовления изделия, поэтому их формализованное представление должно осуществляться методами, общими для моделирования всех процессов машиностроительного производства. Эти методы основаны на формальном определении производственной и технологической системы и их элементов (см. подразд. 1.1.1). Совокупность средств труда и исполнителей, реализующих технологический процесс, называется технологической системой (ТС). Основными средствами труда в технологической системе являются средства технологического оснащения, включающие в себя оборудование, инструмент и оснастку. Обычно технологический процесс имеет иерархическую структуру и разделяется последовательно на этапы, операции, переходы, проходы. При формализованном описании все структурные компоненты технологического процесса обозначаются единым термином как технологические операторы. Определенность любого оператора обеспечивается описанием состава его контуров. [c.91]

Основным традиционным методом, которым пользуются проектанты в процессе получения технических решений, является метод проб и ошибок. Суть этого метода заключается в том, что на Первом этапе формулируется исходное предложение (гипотеза) по разрабатываемому техническому решению в виде его схемы или эскиза. Проектант лишь интуитивно предполагает, что данный вариант окажется работоспособным. На втором этапе проверяется (например, с помощью моделирования или экспериментальных исследований) качество предложенного варианта. Обычно после первой пробы не удается получить требуемое проектное решение, тогда формируется второе предложение. Которое учитывает ошибки, допущенные в первом предложении, и снова выполняется проверка работоспособности конструкции и т.д. [c.155]

Если говорить об общих требованиях, предъявляемых к модели, то одним из основных является ее простота. На данном этапе моделирования цель состоит не в том, чтобы записывать систему уравнений, учитывающую во всей полноте современные феноменологические представления о процессе, а в том, чтобы одновременно указать математические методы ее изучения, удобные для решения, анализа получаемых результатов, физических интерпретаций и т. п. [c.158]

В зависимости от содержания задачи, которая решается при помощи моделирования, модели экономических процессов можно классифицировать по различным признакам. По функциональному характеру моделируемых процессов (объектов) можно построить модели производственной программы строительной организации, обновления основных фондов предприятия (этапы и объем замены оборудования), распределение в пространстве и времени трудовых ресурсов, транспорта и др. [c.31]

В результате применения метода двухмасштабных разложений к системе гидродинамических и термодинамических уравнений, описывающих поведение самогравитирующих газопылевых сгустков, построена математическая модель процессов эволюции сгустков, которая сводится к решению граничной задачи для уравнений Лэна-Эмдена, задачи Коши для нелинейного дифференциального уравнения 1-го порядка относительно энтропии, учитывающего источники энергии за счет распада радиоактивных примесей, и уравнений переноса излучения в диффузионном приближении. Численные расчеты, проведенные для сгустков в широком диапазоне их масс и значений характерной плотности, позволили выбрать для каждого сгустка вероятные начальные распределения плотности, температуры и давления. Проведено численное моделирование и исследованы основные этапы процесса эволюции газового сгустка (с отношением удельных теплоемкостей 7 = 1.57), имеющего массу, эквивалентную массе Земли, характерную плотность 0.4 г/см и теплоемкость при постоянном давлении 1.5-10 эрг (г-К), при наличии в его веществе примесей изотопов корот-кодвижущего А1 с массовой концентрацией сд 10 . Проведена оценка времени эволюции сгустка до начала конденсации. [c.449]

На этапе постройки самолета, в процессе моделирования и стендовых испытаний можно сертифицировать большое количество требований НЛГС. Параллельно с этим представляется возможным предусмотреть основные работы по сертификации двигателей и оборудования до их установки на самолет с оформлением свидетельств о летной годности изделия. [c.111]

Процесс автоматизированного проектирования станка состоит из следующих основных этапов анализ технических требований к проектируемому станку (по данным заказа) технологическое обоснование основных технических характеристик станка и требований к его узлам (агрегатам) поиск в автоматизированном архиве (АА) подходящего проекта из числа ранее выполненных проектирование (доработка) компоновочной схемы станка проектньгй расчет компоновочной схемы (оценка точности, жесткости, динамических свойств, предварительное моделирование и оптимизация) подбор унифицированных узлов из базы данных (архива) проектирование компоновочного чертежа (общего вида) станка проверочные расчеты и уточненное моделирование проектирование (доработка) электрооборудования проектирование (доработка) гидрооборудования, системы смазки и охлаждения проектирование (доработка) пневмооборудования проектирование спецоснастки (наладки) проектирование (доработка) схемы окраски проектирование упаковки оформление полного комплекта технической документации (на машинных носителях) и, при необходимости, на бумаге помещение готового проекта в АА. [c.341]

Имея далее в ввду взаимосвязь конструкции прибора с технологическим процессом, приведем краткое содержание данной главы. Технологический маршрут, определяющийся проектируемой конструкцией прибора и требованиями к совмещению слоев, является основным фактором, влияющим на процесс моделирования. Только один процесс легирования примесью таких областей, как подзатворный диэлектрик, области переходов истока и стока, требует проведения многократного выращивания, напыления и протравливания слоев. Особенности этих предварительных обработок часто оказывают более сильное влияние на выходные характеристики прибора, чем после-дуюцще этапы ионной имплантации и окисления. Например, поликремниевые затворы со скошенным краем и области, протравленные для проведения локального окисления, оказьшают сильное влияние на весь дальнейший технологический процесс. [c.251]

На современном этапе технического прогресса возникла потребность в специалистах по использованию вычислительных мащин при проектировании, оптимизации и управлении производствами. Для удовлетворения этой потребности в 1966 г. при кафедре ТНВ была создана специальность Основные процессы химических производств и химической кибернетики . Для организации лаборатории математического моделирования и вычислительной техники много энергии и труда вложили доц. А. Г. Бондарь, доц. Г. А. Статюха, ст. преп. И. А. По-тяженко, ст. преп. О. Т. Попович, а также О. В. Сахненко, Е. В. Клименко и др. [c.125]

Метод исследования свойств веществ, когда физический эксперимент и математическое моделирование применяются совместно, дополняя друг друга, может быть назван расчетно-экспериментальным. Анализ совместной деятельности экспериментаторов и специалистов по математическому моделированию поведения вещества в разнообразных условиях и процессах позволяет сформулировать основные положения этого метода следующим образом. Свойства вещества исследуются экспериментально с максимально возможной точностью в доступной для этого области изменения его характеристик. Все полученные данные делятся на две группы информационную и контрольную. Цервая используется для выбора численных значений параметров математической модели. Контрольная группа данных применяется уже для верификации математической модели. При этом расчеты проводятся при фиксированных значениях параметров модели, выбранных на первом этапе. Если результаты расчетов удовлетворительно совпадают с опытными данными второй группы, модель рекомендуется для использования. В противном случае она нуждается в совершенствовании. [c.5]

Третий этап — формирование модели (либо совокупности моделей) взаимодействия разрабатываемой конструкции и внешней среды, т. е. модели функционирования, построенной для всех этапов жизненного цикла изделия с учетом зависимостей, отража-10ЩИХ реальные физические процессы и трансформации объекта проектирования в процессе эксплуатации. Основная цель этого этапа — исследование моделей функционирования по всем параметрам, определяющим качество искомого технического решения. Именно на этом этапе разработки целесообразно привлечь методы оптимизации с целью выявления наилучшего варианта конструкции. Наиболее существенные принципиальные трудности, возникающие при реализации решения многокритериальная природа задачи необходимость учета большого числа факторов многообразие критериев условной оптимизации отсутствие простых и достаточно отработанных способов вычисления условных функционалов, задания конструктивных и технологических ограничений при моделировании реальных физических процессов и др. В связи с этим многовариантное исследование прочности конструкций на основании анализа моделей функционирования для получения рациональных, надежных и всесторонне обоснованных конструкторских решений следует признать более целесообразным, чем глобальная оптимизация разрабатываемых конструкций (что, конечно, не исключает возможности локального использования методов оптимизации конструкций на отдельных этапах проектирования). [c.288]

Обычно пространственная структура молекулы строится в два этапа сначала определяется ее вторичная структура, а затем третичная. В [34] предложены принципиально новые подходы к решению задачи. Основная идея определения вторичной структуры заключалась в моделировании последовательного процесса ее формирования в ходе постепенного роста молекулярной цепи. По мере роста молекулы строится цепочка межструктурных переходов от состояния, когда молекула обладает полной локально устойчивой вторичной структурой. Во время каждого межс труктурного перехода происходит локальная минимизация свободной энергии молекуды. [c.117]

Переход от этапа накопления повреждений к развитию магистральной трещины или к макроразрушению происходит в результате взаимодействия разнообразных механизмов разрушения. Но фрактографические и микроструктурные исследования, а также анализ процессов перераспределения напряжений показывают, что для широкого круга материалов (учитьшая разнообразие методов получения и технологических режимов) одним из основных механизмов, по которому реализуется окончательное разрушение материала, является лавинный процесс последовательного разрушения волокон в некотором сечении. Выше (гл. 1, разд. 4) уже отмечались трудности, возникающие при попытках аналитического исследования процессов последовательного разрушения волокон в вероятностном аспекте, В то же время имитационное моделирование на ЭВМ открывает возможность учета всего многообразия ситуаций, возникающих при накоплении повреждений в некотором объеме композиционного материала. [c.157]

В этой главе мы попытались описать моделирование МОП-транзисторов с помощью численных методов. Были обсуждены физические основы и кратко рассмотрены все более усложняющиеся численные методы. Безусловно, только развитие основ физики полупроводников приведет к разработке моделей, пригодных для более надежного моделирования работы приборов, т. е. моделей, которые соответствовали бы достижениям технологии на современном уровне миниатюризации. Наиболее важная цель моделирования, а именно способность прогнозировать характеристики нового прибора на этапе проектирования, может быть достигнута только в том случае, если физические параметры в основных уравнениях будут проанализированы еще более тщательно. Возможно, для этого придется полностью пересмотреть некоторые общепринятые предположения и приближения и, по-видимому, это единственный способ освободиться от огромного количества подгоночных параметров и эвристических формул, которые все еще моделируют с той или иной точностью некоторые сложные физические явления. До разработки наиболее адекватной модели нужно провести очень тщательный анализ собственно физических процессов. Широкие возможности аппарата численного анализа в предсказании свойств приборов были продемонстрированы на примере программы моделирования МОП-транзистора -MINIMOS. [c.446]

Общая методологическая схема моделирования, следуя в основном Н. Н. Моисееву (Человек и ноосфера. М., Молодая гвардия, 1990), начинается с составления сценария исследования, включающего выявление динамических воздействий на рассматриваемую систему (поток подземных вод), и организующей программы, в которой формулируются целевая направленность и вопросы исследования. Параллельно выбирается (а при необходимости совершенствуется и развивается) теоретическая (гидрогеодинамическая) модель процесса, причем, как правило, используются геофильтрационная и геомиграционная модели в детерм1шированной постановке. Для количественной характеристики природных условий и задания параметров теоретической модели на начальном этапе используются существующие (архивные и литературные) материалы, составляющие исходный ( пассивный ) банк данных. Прн этом очень важно установить не только рекомендуемые расчетные значения параметров, но и их пространственную изменчивость. [c.347]

На началтшых этапах создания САПР, когда определяются основные черты системы, разработчикам необходимо получать конкретные оценки альтернативных вариантов структуры САПР. Это возможно лишь при наличии процедур моделирования, которые требуют определенную степень формализации процесса проектирования. [c.149]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...