Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (947315), страница 130
Текст из файла (страница 130)
Принцип итерации используется ие только для расчета всей системы в целом, но и отдельных моделей. ЦЕЛИ И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ Одно из главных преимуществ систем автоматизированного проектирования — возможность выбора оптимального варианта решения. Автоматизированное лроеюпировонив есть одновременно и оптимальное проектирование.
Понятие оптимального решения подразумевает выбор наилучшего, в некотором смысле, варианта среди множества возможных, Оценка «каче. ства» варианта является сложной, не всегда формализуемой процедурой. Цели и методы оптимизации 623 Следует учитывать основной принцип алтииизациит оценка «качествзь сис. темы данного класса определяется эффективностью ее функцноннроаания в системе более высокого класса. Например, качество ступени компрес. сора следует оценнвать по ее влняняю на работу всего компрессора. В свою очередь, эффективность компрессора должна оценнваться в снстеме более высокого класса (например, газотур. бннногадвнгателя н т. д.). Естественно, что по мере расширения класса цели оптнмнзацин становятся более абщнмн, Однако в практических расчетах в большинстве случаев можно использовать локальную нлн внутреннюю оптнмнзацню элементов, узлов и всего иэделия, которая, как правила, оказывается полезной а для глобальной оптнмнзацнн.
К целям локальной оптимизации относятся максимум экономичности (макснмум коэффнциента полез- нага действия), минимум массы, мини. мум трудаемкастн изготовления н др. Запустим, что выбрана система обобщенных характеристик нлн параметров, характеризующих качество системы: у» м" у«. 'Р' словне оптимальности варианта можно записать в виде условия минимума некоторой целевой функции: св (у,...,, у,) = ппп. (1) В простейшем случае качество снс.
темы характеризуется одним парамет. ром у,. Тогда можно принять (2) если условию оптимальности соответствует минимум параметра у, (например, у« — стоимость, масса и т. д.). Если оптимальность достигается прн максимуме у,(напрнмер, у» — ноэффнциент полезного действия), тогда следует прннять Весьма сложно образовать целевую функцию для нескольких параметров качества, так как для этога надо знать сопоставимую «ценность» различных свойств наделяя. Поэтому рассматривают условный минимум целевой функ. цин по одному нз параметров, полагая другие параметры качества лежащими в «допустнмойь области. ш=-у, а(у <Ь (( = ), г; » чь д). (З) Например, если у, — удельный расход топлива, у» — удельная масса (масса конструкция на единицу мощностн), то имеется оптимальный варнант, обеспечивающий минимум удельного расхода, ш = у» прн заданной удельной массе у, ~ В,.
После тога как образована целевая функция, возникает задача определенна ее миннмума. Параметры качества йм ..., у, зависят от параметров системы. Последние однозначно апределя~от условия функционирования системы; скорости, уско. рения, напряжения, деформации, усилия, температуры н т.
п. Параметры системы связаны уславнямн взаимодействия н условнямн, отражающими закономерности рабочих процессов. Однако число связей, как правило, меньше числа параметров, н поэтому часть нз ннх можно выбирать независимо. Такие параметры называют управляющими н обозначают через им и«, ит. С помощью параметров управления проводится процесс оптимизации. Остальные параметры системы (нх обозначают через у,, у„ ..., у„) условнмся называть параметрами состояния. Разделение параметров на две группы условно н определяетсн поста. нонкой задачи оптимизации, особенностями работы элемента, узла н др.
Пусть имеется т управляющих параметров иь Так как параметры качества зависят от управляющих параметров, то задача оптимизация в конечном итоге состоят в нахожденнн минимума целевой функции ш = (. (и», ..., ит) ш)п. (5) Целевая функция ш может сложным образом зависеть ат управляющих параметров и,, ..., и„, причем эта зависимость может включать интегральные н дифференциальные опера- 624 Основы автоматизированного проектирования ции.
Параметры состояния и управления связаны условиями связи ьв(Ут . Ун' им и~) = " (( = 1, а), (6) выражающими уравнения равновесия, сохранения энергии и т. п. Как указывалось, параметры системы должны удовлетворять определенным ограничениям; Аз<у ~(Вв; С)<и <О. (у) Разработаны многочисленные методы решения задач оптимизации при различных видах целевой функции, уравнениях связи и типах ограничений (градиентные, случайного поиска, динамического программирования, принцип максимума Понтрягина н др.), позволяющие решать достаточно обшие задачи оптимизации и оптимального управления.
Указанные методы описаны в специальной литературе. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Главы /, 2 1. Биргер И. А., Мавлютов Р. Р. Сопротивление материалов. Мл Наука, 1986. 560 с. 2. Коиструкционная прочиость ма. териалов н деталей газотурбиииых двигателей/Под ред. И. А. Биргера и Б. Ф. Балашова, Мл Машииастроение, 1981. 222 с. 3. Коиструкциоииые материалы. В 3-х т./Под ред. А. Т. Туманова. Мл Советская зициклопедия, 1966. Т. 1. 416 сл Т. 2. 407 сл Т. 3. 528 с.
4. Композициоиные материалы: Справочник/Под ред. Д. М. Карпиио. са. Киев: Наукова думка, 1985. 592 с. 5. Мэнсон С. Температурные иапряжеиия и малоцикловая усталость. Мл Машиностроение, 1974. 340 с. 6. Фридман Я. Б. Мехаиические свойства металлов. В 2 х ч. 3-е изд, Мл Машиностроение, 1974. Ч.
1, 470 с.; Ч. 2. 360 с. 7. Шиейдерович Р. М. Прочность при статическом и повтприо-статиче. ском иагружениях. Мл Машииостроеиие, 1968. 343 с. Главы 8, 4 !. Биргер И, А., Иосилезич Г. Б. Резьбовые и флаицевые соединения. Мл Машиностроение, 1990. 365 с. 2, Иосилевич Г. Б., Строганов Г. Б., Шарлозский Ю. В. Затяжка и стопореиие резьбовых соединений: Справочник.Мл Машикостроеиие, 1985. 224 с. 3. Сопротивление усталости злемеи.
тов конструкций/А. 3. Воробьев, Б. И. Олькии, В. Н. Стебеиев и др. Мл Машииостроеиие, 1990, 240 с. Глава б 1. Глухарев Е. Г., Зубарев Н. И. Зубчатые соелинеиия. Лл Машкиостроеиие, 1976. 198 с. 2. Иосилевич Г. Б. Детали машин. Мл Машииостроеиве, 1988. 368 с. 3. Иосилевич Г. Б. Коицентрация иапряжений и деформаций в деталях машии. Мл Машииостроеиие. 1981, 223 с. 4.
Иосилезич Г. Б., Куликов В. С. Распределение иагрузки по длине шли. цевы х соедииеии й оболочек//Прочность элементов авиационных коиструкций. Выл, 78. Уфа, УАИ, 1974. С. 101' — 118. 5. Лезииа 3. М., Решетов Д. И. Циклическое скольжение в прямобочных зубчатых (шлицевых) соединениях и условный расчет их иа износостой. кость//Вестник машииостроеиия. 1974. № 7. С. 11 — 17. Глава б 1.
Гречищев Е. С., Ильяшеико А. А. Соединения с натягом. Мл Машииостроение, 198!. 240 с. 2. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Вероятностный расчет соединений с на. титом//Вестник машииостроения. 1974. № 9. С. 31 — 33. 3. Решетов Д. Н Детали машии. Мл Машиностроение, 1989. 496 с. 4.
Решетов Д. Н., Иванов А. С., Фадеев В. 3. Надежность машии. М.: Высшая школа, 1988, 238 с. Глава 7 1. Кудрявцев В. Н., Наумеикоз Н. Е. Усталость свариых конструкций. Мл Машииостроеиие, 1976. 212 с. 2. Николаев Г. А., Курная С. А., Винокуров В, А. Сварные конструкции, В 2-х ч. Мл Машиностроеиие. 1982 — 1983. Ч. '1. Прочность, деформации. 272 сб Ч. 2. Технология, автоматизация, проектироваиие. 344 с. 3.
Проектирозаиие свариых коя. струкялй в машииостроеиии/Под ред. С. А. Куркина. Мл Машииостроеиие, 1975. 3?6 с. 626 Список ливгерашуры 4, Серенсен С. В., Когаев В. П., Шиейдерович Р. М. Несущая способность н расчет деталей машин иа прочность. Мл Машиностроение, 1975, 480 с. 5. Хрипин В. Е. Справочник паяль.
шика. Мл Машиностроение, 198П 348 с. Глава 8 1. Валы н осн/С. В. Серенсеи, М. Б. Громан, В, П. Когаев, Р. М. Шнейдерович. М.: Машиностроение, !970. 319 с. 2. Когаев В. П., Махутов Н. А., Гусенков А, П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность н долговечность. Мл Машиностроение, 1985. 224 с, Глава У 1.
Биргер И. А., Шорр Б. Ф., Иосилевнч Г. Б. Расчет на прочность деталей ма~пни. Мл Машиностроение, 1979. 704 с. 2. Ерошнин Б. А. Влияние центробежных снл тел качения на долговечность подшипников прн высокой частоте вращения. Проблемы прочности и динамики в авиэдзигателестроении0 Тр. № 1237, ЦИАМ, 1989. Бып. 4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
