Отзыв ведущей организации (Разработка методики расчета и проектирования актюаторов дискретного действия)

московскийГОСУДАРСТВЕННЫЙУНИВЕРСИТЕТимени М.В.ЛОМОНОСОВА(МГУ)Ленинские горы, д.1, Москва, ГСП-1, 119991,Тел.: (495)939-10-00, факс: (495)939-01-26- /бУс>/38^2г ^ТВЕРЖДАЮ>>1оректод Мрр^швркого университетаА.А. Федянин» февраля 2 0 1 6 г.- ОЗ еХ^г О^' Ос^'ОТЗЫВведущей организации Московского государственного университета имениМ.В. Ломоносова о диссертационной работе Николаевой Анны Сергеевны«Разработка методики расчета и проектирования актюаторов дискретногодействия», представленной на соискание ученой степени кандидататехнических наук по специальности01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры.В настоящее время актюаторы дискретного действия широкоиспользуются в промышленности и бытовой технике.

Одной из самыхперспективных отраслей их применения являются микро-электромеханические системы (МЭМС). Анализ и синтез актюаторов дискретногодействия являются важными задачами, так как от выполнения актюаторомсвоей функции зависит работоспособность всего устройства. Процесспроектирования требует создания уточненных методик, в том числе дляслучаев многокритериальной оптимизации. Возникает необходимостьрешения важной прикладной научно-технической задачи, связанной срасчетом и проектированием актюаторов дискретного действия,применяемых в конструкциях электротехнических устройств, улучшением ихкачества и потребительских свойств.

Таким образом, несомненныактуальность и обоснованность темы диссертации А.С. Николаевой, цельюкоторой является разработка методики численного анализа и синтезаактюаторов дискретного действия, позволяющей совершенствоватьсуществующие и создавать новые конструкции актюаторов мехатронныхустройств.Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов исписка литературы. Общий объем диссертации составляет 1 5 4 страницымашинописного текста, включая 15 таблиц, 9 6 рисунков, списокцитированной литературы из 162 наименований и копию акта о внедрениирезультатов.Во введении обоснованы актуальность темы диссертации, ее новизна ипрактическая ценность, сформулирована цель работы и приведено ее краткоесодержание.В первой главе представлен обзор и проведен анализ известныхпубликаций, посвященных истории создания термобиметаллическихэлементов, а также проектированию и использованию в современныхустройствах актюаторов с дискретной расчетной характеристикой.Во второй главе представлена математическая постановка задачи дляисследования нелинейного поведения актюаторов дискретного действия.

Вслучае осесимметричных биметаллических актюаторов задачарассматривается в рамках нелинейной теории осесимметричныхдвухслойных оболочек. При исследовании нелинейного деформированияактюаторов сложной формы используется метод конечных элементов срасчетной схемой для двумерной двухслойной оболочки.В третьей главе изложена методика численного исследованияпроцессов нелинейного деформирования актюаторов дискретного действия.Дано описание авторской программы для решения задач анализа и синтезаосесимметричных актюаторов.

Также приведено описание алгоритмов длярешения задачи многопараметрического синтеза актюаторов сложнойформы.В четвертой главе проведена проверка достоверности результатоврасчета, полученных с помощью разработанного автором алгоритма.Получено хорошее совпадение с известными решениями тестовых задач и сэкспериментами. Здесь же исследовано влияние различных параметровактюаторов и гофрированных мембран на их рабочие характеристики.Представлены результаты решения задачи многопараметрической имногокритериальной оптимизации для куполообразного актюатора игофрированной мембраны.В пятой главе с помощью разработанной авторской методики проведенрасчет реальных актюаторов дискретного действия сложной геометрическойформы. В результате соответствующего анализа параметров и рабочиххарактеристик автором предложена новая перспективная конструкцияактюатора.Таким образом, автором получены следующие важные результаты,имеющие безусловную научную новизну:- Разработана методика синтеза актюаторов дискретного действия,позволяющая оптимизировать известные конструкции актюаторов, а такжесоздавать новые.- Предложен алгоритм, реализующий плавный переход междуподпространствами параметров при движении по поверхности равновесныхсостояний для устранения вычислительных трудностей при переходе междуучастками при использовании метода смены подпространства управляющихпараметров для решения задачи синтеза осесимметричных актюаторов.- Осуществлен комплексный подход, позволяющий определятьрациональные параметры актюаторов для реализации дискретногосрабатывания с использованием программ, разработанных автором, а такжесугцествующих прикладных программных комплексов.- Получены результаты, показывающие влияние различных параметровна процесс нелинейного деформирования актюаторов дискретного действия.- Предложены защищенные патентом конструкции актюаторовдискретного действия, использование которых позволит существенноповысить эксплуатационные свойства мехатронных устройств.Практическая ценность диссертационной работы А.С.

Николаевойсостоит в следующем:- Разработаны методика, алгоритм и программное обеспечение для расчета ипроектирования актюаторов дискретного действия, используемых всовременных электротехнических устройствах.- Выданы рекомендации по рациональному проектированию актюаторовсложной геометрической формы.^ л. . . и ;- Разработаны новые конструкции мехатронных устройств.- Получен патент, который может быть использован для расширенияэлементной базы МЭМС.- Результаты диссертационной работы и разработанное программноеобеспечение внедрены в практику проектирования микро-электромеханических устройств на ООО «Сенсорные системы МГТУ им.

Н.Э.Баумана».Обоснованность и достоверность результатов диссертации невызывает сомнений, поскольку обеспечивается корректностьюматематических постановок задач, применением строгого математическогоаппарата и адекватных численных методов. Кроме того, она подтверждаетсясопоставлением отдельных результатов расчета на основе авторскихпрограмм с результатами, полученными другими авторами, а также срезультатами решения в конечно-элементном комплексе иэкспериментальными данными.По работе имеются следующие замечания:1. Было бы желательно в какой-либо задаче сопоставить результатырасчета критической температуры с учетом геометрической5нелинейности и по геометрически линейной теории.2.

Интересно было бы исследовать влияние свойств материала на процессдеформирования актюаторов.3. Следовало бы более четко и детально сформулировать условия сменыпараметра продолжения.4. Имеется ряд замечаний редакционного характера. Так, на стр. 9 5 вкомментарии к рис. 4 . 6 неправильно указаны значения критическихтемператур; есть некоторое несоответствие в результатах,представленных на рис. 4.12 и 4.15. В таблице 5 на стр.

9 8 указанныеисходные геометрические параметры образцов не являютсянезависимыми (см. рис. 4.7). В таблице 9 на стр. ПО вычисленныезначения оптимальных параметров указаны с точностью до четырехзначащих цифр и следовало бы дать комментарий по поводу того.насколько существенна такая точность.Сделанные замечания не снижают общей положительной оценкидиссертации А.С. Николаевой. Работа выполнена на высоком научномуровне и хорошо оформлена. Автореферат достаточно полно и точноотражает ее содержание. Основные результаты опубликованы в 10 печатныхработах, 4 из которых размещены в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.Автор работы имеет 1 патент РФ по тематике диссертации.

Материалыработы были представлены на 7 научных конференциях, в том числе на 6международных.Заключение Диссертационная работа А.С. Николаевой являетсясамостоятельной, завершенной научно-квалификационной работой,содержащей новое решение актуальной задачи разработки методики синтезаактюаторов дискретного действия, используемых в перспективныхмехатронных устройствах. Предложенное решение имеет важное значениедля ряда машиностроительных отраслей промышленности.

Диссертацияотвечает всем требованиям ВАК, предъявляемым к кандидатскимдиссертациям, а ее автор, Николаева Анна Сергеевна, заслуживаетприсуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры.Пшеничнов Сергей Геннадиевич, доктор физ.-мат.

наук, ведущий научныйсотрудник лаборатории динамических испытаний НИИ механики МГУимени М.В. ЛомоносоваПочтовый адрес: 119192, Москва, Мичуринский проспект, дом 1, НИИмеханики МГУТелефон: 8 ( 4 9 5 ) 9 3 9 - 5 5 - 1 2 , Е-таЛ: 5егр56@уапс1ех.ги''С.Г. ПшеничновДиссертация и отзыв рассмотрены, а отзыв утвержден на заседании секции«Упругость и пластичность» Ученого совета НИИ механики МГУ.Протокол № 1/16 от «27» января 2 0 1 6 г.Председатель секции Совета,доктор физико-математических наук, профессорВасин1Ъ^б^ЩПодписи Р.А. Васина и С.Г. Пшеничнова заверяюДиректор НИИ механики МГУ, академик РАЕН(^^Р^'Н^'УЮ.М.

Окунев119192, Москва, Мичуринский проспект, дом 1, НРШ механики МГУТелефон: 8 ( 4 9 5 ) 9 3 9 - 3 1 - 2 1 , Е-та11: соттоп@1тес.т5и.ги4Информация о ведущей организации1. Полное наименованиеМосковский государственный университет им. М.В.Ломоносова (НИИ механики МГУ)2. Сокращенное наименование НИИ механики МГУ3. МестонахождениеРоссия, г. Москва4. Почтовый адрес119192, г.Москва, Мичуринский проспект, д.15.