Ярушин С.Г., Схиртладзе А.Г. - Проектирование нестандартного оборудования, страница 66

Если хе Х', то перейти к шагу 8. Шаг б. Проверить условие стыковки дуг, по которым Вошли в х и у. Если стыковка есть, то перейти к 1пагу 8. Шаг 7, Пометить запретом вершину у в дереве и перейти к шагу 1. Шаг 8. Если у=хо, то приписать вершине у в дереве вес 1 и перейти к шагу 1. Шаг 9. х: =у, р: =р+1, перейти к шагу 1. Шаг 10, Вычислить Ях) — число запрещенных вершин-преемников у 393 Шаг 12.

Если Щх)у'=а(х), то приписать вершине в дереве вес, равный сумме весов незапрещенных вершин-преемников„и перейти к шагу 15. Шаг 13, Пометить запретом вершину х в дереве и перейти к шагу 15. Шаг 14. Если Ях)=О, то приписать вершине х в дереве вес, равный произведению весов вершин-преемников, н перейти к шагу 15, Иначе— перейти к шагу 13. Шаг 15, Восстановить по дереву значение х нз х. Шаг 16.

Если р~О, то перейти к шагу 1. Шаг 17, Конец. Если корень дерева оказался запрещенным, то решений нет. В противном случае вес корня показывает мощность множества решений. Программная реализация ал~ори~ма синтеза ФПД сделана для ~ласса объектов «датчики постоянного така» и «датчики концентрации газа в жидкости», В результате работы пакета программ выводится на печать число допустимых ФПД и описания самих ФПД. Если число допустимых ФПД оказывается слишком большим, то можно уменьшить максимально допустимое число ФЭ в цепочке, что приводит к сокращению множества допустимых ФПД.

Такое сокращение целесообразно, поскольку структура ТС при сокращении числа ФЭ обычно упрощается и улучшается. В табл. 28,3 приведен пример описания синтезированной линейной структуры ФПД широко распространенного датчика постоянного тока по форме выдачи распечатки на ЭВМ, в табл. 28,4 приведен пример описания синтезированного с помощью ЭВМ нового ФПД датчика, на который выдано ав- торское свидетельство, Таблица 28.3 Описание синтезированного с помощью ЭВМ известного ФПД датчика тока 394 Таблица 28.4 Описание синтезированном с помощью ЭВМ нового ФПД датчниа тона Магнитное поле Эффект поля Проводник Изменение псевдо- плотности Магнитное поле Перемещение Изменение псевдо- плотности Закон Аркимеда Изменение потока магнитной индукййни Перемещение Катушка индуктивност н Эту дополнительную информацию проектант может использовать при анализе и доработке результатов качественного синтеза ФПД.

395 В Марийском политехническом институте в 70-е годы ХХ века ~Ц был собран и систематизирован информационный массив ФЭ, содержащий 700 описаний ФЭ, которые можно использовать для качественного синтеза ФПД различных классов ТС. Из примеров конкретного описания ФЭ, приведенного ниже, видно, что кроме обобщенной информации по форме табл. 28.1 в описаниях ФЭ содержатся следующие дополнительные сведения." о перечень физических объектов, при воздействии на которые наиболее проявляется ФЭ; + кйчественнйя хйрактеристикй воздействия А и результйтй С; + описйние сущное~~ ФЭ и его мйтемйтическйя ~одел~; 28.2. Количественный синтез Физических принципов действия Качественный синтез ФПД представляет собой доказательство только необходимых условий реализации заданной функции ТС или ее элемента.

С другоЙ стороны, выбор или синтез ФПД вЂ” это Одна из подзадач В разработке новых ТС, когда вслед за выбором ФПД необходимо решить задачу выбора или синтеза технического решения. При поиске ТР стремятся удовлетворить некоторому списку требований — техническому заданию (ТЗ). Каждое требование в этом списке представляет собой наименование какого-либо ограничения, накладываемого на ТС или ее элемент, с указанием необходимых значений.

При этом некоторые требования имеют критериальный характер, т.е. По ннм желательно ~~с~~ наименьш~е или наибольшее значение. Поэтому цель количественного синтеза ФПД вЂ” получение таких ФПД, которые бы в наибольшей мере удовлетворяли требованиям ТЗ. Иначе говоря, чем лучше будет проработано искомое решение на стадии количественного синтеза ФПД, тем меныпе потребуется усилий при получении допустимых и наилучших ТР. При качественном синтезе ФПД иногда получается очень большое число рекомендуемых ФПД„которые проектант должен анализировать и дорабатывать для выбора наиболее приемлемого решения. При этом подавляюшсе больши~ОТ~о ФПД, найденнь1х ну~ем качественного синтеза, по ряду ограничений являются недопустимыми.

Для количественного синтеза ФПД в банке данных должны находиться более детальные описания ФЭ. Выбор состава информации для более детального или количественного описания ФЭ, которая бы В наибольшей мере удовлетворяла указанной цели количественного синтеза ФПД, предс~авля~~ ~об~Й нелегкую задачу. Дело в том, что Объем этой информации для Описания Отдельного ФЭ Очень быстро возрастает и В связи с этим становится проблематичным создание достаточно компактного информационного Массива ФЭ. Коро~с говор~, разработк~ ста~дартноЙ формы количественного описания ФЭ для создания соответствующего наиболее пОлнОГО информационнОГО массива коллектиВИОГО пользоВания яВляется весьма ответственной задачей, которую в ближайшее время предсто- А.

ЭлектрическОе поле — постоянное. В. Высокодисперсная коллоидная система с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой ~вода, нитробензол, анилин, хлороформ). С. Перемещение. Дисперсная фаза перемещается с некоторой постоянной скоростью Относительно дисперсионной среды. Физическая сущность аффекта Электрофорез — перенос частиц в электрическом поле. Причина это- ГО явления — наличие разноименных зарядов у твердой и жидкОЙ фаз. В результа*е ~оз~и~~~~~~~~ электрического поля между электродами благодаря малому размеру частиц Отрицательно заряженная дисперсная фаза переносится к положи*ельному электроду, Заряд на коллоидных частицах лиозолей, появляющийся при электрофорезе, обусловлен наличием на их поверхности двойного электрического слоя из ионов, возникающего в результате либо избирательной адсорбции одного из ионов электролита, находящегОся в растворе„либо ионизации поверхностных мОлекул ВещестВ.

Двойной электрический слой состоит из ионов одного знака, относительно прочно связанных с дисперсной твердой фазой, и эквивалентного количества противоположно заряженных ионов, находящихся в жидкой среде вблизи лингфазной поверхности ~противоионы). Заряд на поверхности твердой фазы рассматривается как поверхностный, равномерно распределенный на всей поверхности. Электрофорез надо рассматривать не как простой перенос ~ар~~енных ~астиц и противоионов к соответствующим электродам, а как перенос, сопровождакпцийся постоянным взаимным обменом между противоионами соседних коллоидных частиц.

С~орать электрофоретического переноса определяется по формуле У=С Щ/(4ят~), где е — диэлектрическая проницаемость среды; с- электрокинетический потенциал среды; Н вЂ” потенциал внешнего поля; т~ — динамическая вяз- кость жидкости. После короткого установления стационарного режима электрофорез идет с постоянной скоростью. Это объясняется тем„что сила трения уравновешивает электрическую силу, обусловливающую относительное перемещение фаз. Математическая модель ФЭ в виде функции С=ЯА,В,Р,), где Р,— разноименные внешние воздействия, которые изменяют значение С. Кроме этого, математическая модель должна указывать критические внешние воздействия Р,„при которых рассматриваемый ФЭ прекращает свое действие.

В основе математической модели лежат аналитические зависимости, аппроксимирующие формулы, таблицы и т.п, В окончательном виде в банке данных по ФЭ математическая модель до~жив представлять собой программный модуль. Если ФЭ выделен путем расщепления сопряженного ФЭ, то его математическая модель содержит перечень других результатов воздействия С2,..., С и соответствуюгцие им ФЭ. При этом ~огут также содержаться специальные указания по моделированию в целом сопряженного ФЭ. Характеристика физических объектов В. Каждый объект в описиваемом ФЭ содержит основные физические характеристики, необходимые для использования математической модели и разработки ФПД и "ГР.

Храфические характеристики ФЭ включают в себя, как правило, два типа изображений: схематическое представление ФЭ, которое существенно дополняет и поясняет описание сущности ФЭ или его математическую модель, и Один или несколько примеров конструктивных схем ~упрощенных ТР) практического использования ФЭ. ЭлерР~~ическая хаоак~~~~с~лика ФЭ, выражаемая следующим отношением, аналогичным КПД, Ь=Ес /ЕА, где Е„Ес описание А, С на энергетическом уровне, т,е.

количество энергии, которое имеется на входе и выходе. Очевидно, что 0<6<1 и ч зависит от В и Р,. 398 Вреиенноя хороктерястико ФЭ лА-~С) равна времени преобразова- нияА в СизависиттакжеотВиР,. Следует заметить, что графическая энергетическая и временная характеристики имеют смысл не для всех ФЭ и соответственно для некоторых ФЭ будут отсутствовать. Включение этих характеристик вызвано тем, что они представляют большой интерес при разработке ФПД и затем ТР. Энергетическая и временная характеристики представляют собой также программные модули. Слоу~~ еще отметить, что информация по количественному описанию для различных ФЭ будет неравноценной. То есть в описании некоторых ФЭ будут содержаться, например, весьма грубые или малодостоверные математические модели или вообще не будет таковых, поскольку банк данных отражает современное состояние в развитии отдельных разделов физики и химии, а также степень изученности отдельных ФЭ.

Что касается различных количественных н графических характеристик ФЭ, его объектов В, то они должны быль такими, чтобы банк данных можно было использовать при поисковом конструировании большинства ТС, т,е. количественное описание ФЭ должно быть в наибольшей мере ннварнантным к классу ТС.

Основная суть количественного синтеза ФПД заключается в выборе наиболее эффективных допустимых решений из множества ФПД, полученных на стадии качественного синтеза„и некоторой их последующей доработке. В основу алгоритма количественного синтеза ФПД положены следующие процедуры.

1. Проверка соответствия ввходовм и ввыходов,к Щг~Г ~И; ~С„1 ~аГ,„„~И; где ~АД, ~С„~ — множества значений соответственно начальному входному воздействию А1 и конечному результату С„; Р, Р;, — множества значений„описывающих функцию ТС, которая относится к одному из главных требований ТЗ. Множества значений, естественно„могут быль и точечными.