Основы САПР (CAD,CAM,CAE) - (Кунву Ли)(2004) (951262), страница 60
Текст из файла (страница 60)
. ' взумеиывая размеры полостей там, где нагрузка слишком высока. Ориентация Ввясотейха ЕдИНИЧВЫХ:яЧЕйКаХ ВЫбцраотоя таКИМ ОбраЭОМ, Чтеби жсотКОСтЬ материала была максимальной. Процедура оптимизации микроструктуры пря- 1 моугольных полостей в консольной балке показана на рис.
9.24. Заметьте, что 1 если оптимизация начинается с более мелкой сетки, граница получается более плавной. Рис. 9.29. Зависимость свойств материала от плотности Сетка 40х40 Сетка 40х40 Сетка 40х40 твФ Свзкв вох80 Сетка 80х80 Сетка 80 80 Рис. 9.24. Оптимизация консольной балки с прямоттольной микроструктурой ...;;:, .Оптимизация топологии может выполняться с помощью генетического алгоритма.
Первые заслуги в этой области принадлежат Сандгрену и Йенсену (1361, кото',:-:, ' рые рассмотрели применение генетического алгоритма к оптимизации топологии множества континуальных структур. Они минимизировали вес структур с учетом требований на смещения и напряжения. Оптимальная топология (рис. 9.25, а), была получена при помощи генетического алгоритма. На рис. 9.25, б„в, г по!.;: казаны оптимальные формы поперечного сечения балки для различных материалов. Оптимальную структуру велосипеда с соответствующим характером на:.!,-' грузки (95) показывает рис.
926. Результат удивителен тем что оптимальная ',. структура очень похожа иа раму настоящего велосипеда. х ~ х с 1 х 6 3 — -(х — 1), 2 1 2 — <х ~-; 3 3 )(х) = 2 — <х 3 Хромосома рис. 9.20. Рама велосипеда Вепросы и задачи 001 011 101 тб е е рвс, 9.25. Простая бемегиа одного се)меню (е) и оптимальное попервчн(м Еетение длл пластика (6), вноминил (в) и стали (г) 1. Найти минимум функции Е(х) = (х — 1) (х е (() при условии„что х с 2 - 1) Ввести дополиеииую целевую функцию согласио формуле (9.11). Построить график у = Е(х) иа плоскости ху.
Предположить, что а = 2. "' '2)' Определить минимум дополненной целевой функции в зависимости от р и соответствующие значения х. 3) Показать, что минимум из предыдущего пункта стремится к реалъиому минимуму, а соответствующее значение х стремится к х = 2 извне области допустимых зиачеиий. 2. Нядтк - Н вЂ” -- минимум функции г(х) = х (х е )т) при условии, что х -2 с О, используя метод виугреиией штрафной функции.
1) Записать дополиеииую целевую функцию согласно формуле (9.16), вести выражение зависимости минимума этой функции от рь 2) Показать, что минимум из предыдущего пункта стремится к реально минимуму, а соответствующее значение х приближается к х = 2 изи области допустимых зиачеиий, 3. Объяснить смысл термина чкомбииаториая опгимизацияь. !:, 4. Выбрать два типичных метода поиска, применимых к комбииаториой оп мизации, из всех методов поиска. перечисленных иа рис. 9.3. '"' '5. Объясиить смысл термина «ИР-полива задачаь. ':"; 6. Рассмотреть функцию ((х), определение которой приводится ниже. , „1) Написать программу, вычисляющую мииимум функции )(х) иа о (О, Ц методом модельиой закалки. Соседнее решение можно строить п помощи генератора случайных чисел.
2) Распечатать вариацию зиачений х в процедуре оптимизации и показа' что алгоритм способен чвыбиратьсяь из локальных минимумов и и дить глобальные. .'; .7., Функция стоимости определяется выражением у(х) = Ья х. Переменная о мизации х может принимать одно из восьми значений иа отрезке (О, 71 ( есть ее можно представить строкой из трех битов).
Для исходной популяц заданной согласио приведеииой таблице, постройте популяцию, которая дет участвовать в воспроизводстве следующего поколения. х 8.' Предложить вариант использования метода оптимизации топологии для р ()" мещеиия ребер жесткости, которые применяются для укрепления структур пластика, таких как, например, пластиковый корпус телевизора. йэх:чвэйэйэтйЩ~фщ*'йуээщ$ "тттэ 'ияюйетээт а:"-':-".
ээээээ:.', Глава 10 Интеграция САО и САМ Спроектированная деталь воплощается в готовый продукт средствами производства. Автоматизация производства обеспечивается соответствующим программным обеспечением (САМ зотгттаге). Таких программных продуктов существует достаточно много. В состав типичного пакета САМ входит система автоматизированной технологической подготовки производства (соптрпсег-аЫео рюсезэ р!аппйтя — САРР), система числового управления (ХС хогга'аге), позволяющая изготавливать деталь при помощи станков с ЧПУ, программы контроля и програмл~ы управления рабатами, используемые, соответственно, на этапах проверки и сборки.
Многие производители коммерческих систем САГ) и САМ преувеличивают выгоды от их использования. Реальный выигрыш от этих систем гораздо меньше рекламируемого из-за низкой степени их интеграции. Для повышения производительности и обеспечения выживания на глобальных рынках с постоянно возрастающей конкуренцией необходимо улучшение интеграции. Первоочередной задачей является полная автоматизация технологической подготовки производства, потому что эта фаза связывает проектирование и производство.
Именно полготовка производства стала основным препятствием на пути к интеграции СА1) и САМ. Основные усилия исследователей были направлены на создание систем автоматизированной подготовки производства, которые должны были пытаться обеспечить взаимодействие инженеров-проектировщиков и инженеров-технологов. В этой главе мы обсудим общие вопросы подготовки производства и, конкретно, средства САРР. Чтобы прояснить значение технологической подготовки, мы начнем рассказ с рассмотрения производственного цикла одной печали. 16Л. Производственный цикл детали Все производство может быть поделено на дискретное и непрерывное. Под дискреявтььч произаодстэвам понимается изготовление продукта, проходящею через конечное число технологических и сборочных операций.
Непрерывное ароизводспэто подразумевает изготовление продукта, претерпевающею непрерывные изменения, например в ходе химических реакций, в результате которых заготовка Ч>еобразуется в готовую деталь. Мы сосредоточим внимание на дискретном производстве. а конкретнее — на ьтеханообработке, которая является типичным методом изготовления деталей.
Главные этапы такого процесса привелены в схеме на рис. 10,Е Риа. 10.1. Главные этапы дискретного производства Когда готовый проект передается в производственный отдел, инженер-технолог преобразует описание деталей и устройств в технологические инструкции. Эти инструкции подробно описывают процессы, необходимые для превращения не- ' ' обработанных заготовок в готовыс детали, а также последующие операции сбор- . '. ки этих деталей в конечный продукт.
Процедура, таким образом, заключается в сопоставлении требований к деталям и имеющихся производственных мощно . стей. Инженер-технолог должен интерпретировать инженерно-техническую до-: кументацию, принимать решения о том, как разрезать листы и собирать детали, определять порялок выполнения операций, выбирать инструмент, станки и кре- ' пеж и решать другие подобные задачи. Эта задача значьггельно упрощается, если у инженера уже есть готовый план для аналогичного продукта. Поэтому похожие детали обычно группирутотся в семейства.
по позволяет использовать концеп цию групповой обраГютки. После завершения фазы технологической подготовки начинается реальное пре-',."."1 изводство детали в соответствии с инструкциями, подготовленными па предыдум:" " щем этапе. Если для обработки детали использу1отся станки с ЧПУ, оператэттг" станка должен написать соответствующую программу. Существует множесыя11" программных средств, позволяющих создать программу для станка с ЧПУ непо- средственно по базе данных системы автолтатизировапного проектирования.
Го- товые детали проверщотся в соответствии с разработанными стандартами каче- ства. Прошедшие проверку детали собираются, упаковываются, помечаются и отправляются заказчикам. Таким образом, интерфейсом между проектированием и производстволт оказыват .. ется технологическая подготовка.
Интеграция средств проектирования и произ-", водства не будет завершена до тех пор, пока технологическая подготовка не бу-:. дет автоматизирована. В последующих разделах мы рассмотрим этапы технологической подготовки и возможности их автоматизации. В конце главы, мы поговорим о системах управления данными о пролуктах (ргог1пст т1а1а птапа ': йещспг — РРМ), потому что такис системы тоже служат передаче данных между ' системами САП и САМ. 16.2. Технологическая подготовка производства Гехэояогическая подготовка ароизводстпва (ртсезэ р!антэкс) заключается в выбо- '-- ре технологических процессов и их параметров, а также оборудования для проне' ..- дения этих процессов.
Задача состоит в том, чтобы превратить заготовку в де"'- . 6061-Т6 алФамииир ататериал 050 040 020 $ танок 1,5 И22х206 Ииструкдии ' ИЭЭструмс$п'ы и парамстры В В э $ а ° ° Ф 1 ° 11 . а! ° ° В 1! ° Э! ° ° ! В ° ° ! В, ° 1 ° ° ! ° ° ° ° ! ° ' ! ° $ 1 ° $' ° ! $ ° ° ° ° ! ° В ! 1 ° $ ° ° ° 1 аа ° ° ° ° В ° $ ° ' ' ° 14 ° 1 ° ° ° ° ° ° ° ° $ ° ! 1 ., ° ° $, 1 $'! В ° Ф$11 $ ° 1 ' $'4 . В ! $ ° ° 4 . $ ° $ $.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
