9 лр (1095730)
Текст из файла
7. Какие режимы работы двигателя используются при оценке коэффициентов запасов прочности КШМ? 8. По каким зависимостям определяется запас прочности деталей КШМ? 9. Предложите конструктивные мероприятия по снижению! увели- чению рассчитанных запасов прочности. 10. Может ли расчетчик получить на этапе проектирования данные теплового состояния двигателя для использования их в качестве ГУ при расчете деталей ЦПГ? 11.
Чем различаются температурное, механическое и термомеханическое нагружения? 12. Какие еще виды нагружения испытывают элементы двигателя в реальных условиях эксплуатации? Лабораторная работа № 9 ЗАДАЧА ОПТИМИЗАЦИИ Теоретическая часть Прежде чем рассматривать практическую часть оптимизационной задачи остановимся на ее предпосылках: ° во-первых, выполнение оптимизационной задачи позволяет узнать о поведении детали в условиях изменения нагрузки намного больше, чем это дает один расчет; ° во-вторых, выполнение оптимизационной задачи позволяет установить чувствительность конструкции к внешним воздействиям; е в-третьих, это возможность уменьшения массово-габаритных показателей детали с вытекающей экономической, а в некоторых случаях и технологической эффективностью.
В программной среде Апик У~огКЬепсБ оптимизация моделей проводится в модуле ВеядпХР1огег. ОезгдпХр1огег" основан на методе планирования эксперимента. Цель планирования эксперимента — достижение максимальной точности измерений при минимальном количестве проведенных опытов и сохранении статистической достоверности результатов.
Планирование эксперимента применяется при поиске оптимальных условий, построении интерполяционных формул, выборе значимых факторов, оценке и уточнении констант теоретических моделей и др. 85 ПеядпХр/огег использует входные и выходные параметры, которыми могут служить параметры ЙеидпМойе1ег или из различных систем автоматизированного проектирования. Входными параметрами могут быть значения толщины, длины, механические нагрузки, свойства материалов и т.д.
Выходными параметрами, как правило, выступают масса, напряжение или частота колебаний и др. После настройки входных и выходных параметров могут быть запущены следующие виды анализов в йеицпХр1огег: ° планирование эксперимента (":":-'1 ееяя~ оыхрепоам~). ° поверхность отклика (Й яе5Роме Бе1асе). ° оптимизация (Ф 0Рвпаавоп). ° шесть сигм-анализ (Й зх яяеа маус) Планирование эксперимента является основой ВеядпХр/огег.
Тех- ника планирования эксперимента позволяет определить количество запусков расчетной задачи с учетом получения максимально точной поверхности отклика насколько это возможно. Каждая комбинация параметров, которая решается, именуется 1)ела Ротг (точка конструирования или проектирования). Поверхность отклика После того как планирование эксперимента выполнено, создается поверхность отклика на основе рассчитанных результатов.
Поверхность отклика создается для каждого выходного параметра. Исходными данными для построения поверхности отклика служат численные данные, представленные в таблице результатов Оезфп Рот1. В общем случае поверхность отклика помогает провести анализ результатов расчета. Онтимизаиия Для того чтобы обеспечить прочностные показатели детали с меньшей массой или габаритами, в частности, необходимо использовать модуль оптимизации. Этот модуль позволит подобрать нужные входные параметры с учетом заданных пользователем ограничений на выходные параметры. Например, задав показатель массы и уровень напряжений, программа подберет требуемое минимальное значение каких-либо размеров детали. Шесть сигм-анализ Шесть сигм-анализ является методом, который включает в себя планирование эксперимента и анализ поверхности отклика.
Этот вид анализа позволяет определить наиболее весомые факторы, показатели или параметры. У пользователя существует также возможность установки закона распределения параметров. Это означает, что можно проследить взаимо- связь между законом распределения входных переменных и результатами для выходных параметров. Практическая часть Целью проведения оптимизационного исследования является минимизация массы детали с сохранением безопасного уровня напряжений. Входными параметрами выступают геометрические размеры детали. Час- тично начало этого расчета совпадает с материалами, приведенными в лабораторной работе № 5. 1. Создание параметрической модели Создаем новый проект и блок геометрии.
В модуле редактирования геометрии Веядп Мо~е/ег создаем эскиз равностороннего уголка со стороной, равной 50 мм. Толщина уголка 3 мм, а радиус скругления составляет 1 мм. Входными параметрами будут выступать радиус скругления А и толщина уголка 5 (рис. 9.1).
Присваиваем им значения гайд=1 и ТЬтс1спет=З соответственно, для чего отмечаем флажком эти параметры в дереве построения модели. После этого в окне Рагате1ег5 должны появиться соз- данные параметры. — — — -1 ~ Йе~сЬ 16Ее~сИ *', $М1сЬ %яйлу ~ Нкй Бкв1сЬ 1БЬоа СомММв?1 Мо Я'; Оивепз1опя: 3 Ея50мм : Н1 50 вп~ ~Ф: Й4 1вв'. 1- '- |Ф ~'3 13вв : З=Змм Рис. 9.1.
Модель уголка, дерево построения и также окно с входными параметрами 87 2. Настройка исходных условий задачи Создаем статический структурный анализ. Исходная геометрия для статического анализа уже создана, поэтому, зажав ЛКМ на геометрии нашей детали, перетаскиваем ее в блок структурного анализа (рис.
9.2). $;ф Бебе '7:,ф Реййб Иаэс БЬчкЬха1 (АМБА) Рис. 9.2. Связь геометрии модели со структурным анализом В качестве нагрузок задаем на одной из внешних кромок уголка силу 1000 Н, противоположный торец фиксируем во всех направлениях (рис. 9.3). Выполнив расчет, назначаем выходные параметры. Рис. 9.3. Схема закрепления и нагружения Рис. 9.4. Создание параметра «масса» Рис. 9.5. Создание параметра «напряжение» 88 В качестве выходных параметров выбираем массу (рис. 9.4) и эквивалентное напряжение на поверхности скругления (рис. 9.5).
После выполненных действий проект станет выглядеть подобно рис. 9.6. 6 2 ! дяр Епц!пеег!пц !З616 3: ! ф~ бееве~гУ м',д. Ф ", ф !МОГ!Е! ия Б !ф грегор 6, 5О!ОЬЭП и" 7. '' ф 1650!Г5 ия г —.>8 ! $~ Регев61ег5 АН6ПИЗ : 2,, 'Щ!Г беевйгУ из!ед яа шеии: "ие ! Г6ОИ6ТРИЯ ! $, . — — — — — . ! фр' Регаве16г 561 Рис. 9.6. Схема проекта со связанными параметрами ! 'ЧГе РапавеГег 5еи добавленный блок 2 ''Л ОеадпоГЕхрепиепге и ... ' ОП'1'Им~ящцИИ 3:; Щ Рееропее 5ьИасе 'T и Е , 'дар ОревааГвп 2',ф оптиииааиия Рис. 9.7. Схема проекта с оптимизацией 89 3.
Настройка оптимизационной задачи Для добавления блока оптимизации в созданный проект выполняем команду Пеи — ТооТЬох. На появившейся панели выбираем иконку оптимизации Й ~ !Ог' оре ' г' и добавляем ее в проект, просто перетащив с помощью ЛКМ (рис. 9.7). Выполняем команду в строке.0еядп о~Ехрег~теп~ — ПКМ вЂ” Ей~. После чего будет осуществлен переход в блок настройки входных параметров. Наша задача состоит в том, чтобы выбрать допустимые пределы изменения радиуса скругления уголка и толщины стенки.
Входные же параметры будут рассчитаны после выполнения соответствующих расчетов. Для задания нижней и верхней границы диапазона изменения радиуса скругления выполняем команду Иеи — ОиИгпе и ЛКМ выделяем строку с интересующим нас параметром (рис. 9.8). В соседнем окне РгореМез о~ Оийпе изменяем значения нижней границы (Еоиег Воипд = 1) и верхней Яррег Воипй = 3) (см. рис. 9.8). Рис.
9.8. Выбор параметров и диапазона их изменения Аналогичным образом поступаем для второго параметра ТБгсЬьезз (толщина уголка). Устанавливаем значения нижнего и верхнего пределов, равные 2 и 4 соответственно. 4. Планирование эксперимента Для того чтобы составить матрицу планирования входных параметров, необходимо выполнить команду Ргетен Вез уп о~ Ехрептеп1 :~,"РВАЙ~:.ЬМФ~Ф4~6~а)Я~. После выполнения этой команды окно ТаЫе о~5спетайс обновится, после чего станет возможно просмотреть, какое количество расчетов понадобится программной среде для выполнения данного анализа. В нашем случае это 10 расчетов. Количество расчетов заметно влияет на расчетное время задачи и определяется исходя из количества параметров и их взаимосвязей.
Заметно на расчетном времени сказывается вычислительная мощность компьютера и число процессоров. 90 В Ать КогИЬепсЬ сутцествует возможность выбора типов планирования эксперимента: полный факторный эксперимент, дробный факторный эксперимент, использование центрального композиционного планирования и др. В свою очередь, каждый из этих типов имеет еще несколько настроек, ознакомиться более подробно с которыми можно из официальной справки к программной среде. Кроме того, пользователь сам может вручную ввести матрицу планирования входных факторов, выбрав тип планирования как Сиятот. В нашем случае выбираем в строке Ре91дп Екрептепт Туре — Сепй.а1 Сотрояте Рею!яп, то есть центрально композиционный план.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
