Локальных экстремумов

Исследование механизма трения ПТФЭ, наполненного порошком бронзы и измельченным углеродным волокном [6], показало, что режим избирательного переноса реализуется даже при трении в среде осушенного инертного газа с минимальными характеристиками трения и износа. Установлено, что при трении ПТФЭ, наполненного порошкообразной бронзой и другими наполнителями, создаются условия для активного протекания трибохимических реакций деструкции полимера с выделением атомарного фтора и разложением бронзы и выделением олова и меди. Атомарный фтор вступает в реакцию с медью, образуя фторид меди CuF2. Высокие локальные температуры в зоне контакта (680-700 К) способствуют переходу ПТФЭ в аморфную фазу и термо-

от длительности испытаний. Как видно из графика, даже при длительных ^испытаниях износ пластмассы незначителен. При много-кратномдеформировании поверхностного слоя в результате высоких напряжений, концентрирующихся в отдельных контактных точках, возникают высокие локальные температуры, которые наряду -с изменением физико-механических характеристик приводят к изменению .и механических свойств поверхностного слоя. График .изменения молекулярного веса поверхностного слоя из капро--лактама в зависимости от числа циклов нагружения представлен -на рис. 27.- , '•.-'..-,.

В период приработки на этих контурных участках действуют большие контурные давления и возникают повышенные температуры, приводящие к быстрому локальному износу и увеличению контурной площади. При медленной приработке длительно действующие высокие локальные температуры могут привести к глубоким необратимым местным изменениям фрикционного материала, ухудшению его свойств.

В период приработки на этих контурных участках действуют большие контурные давления и возникают повышенные температуры, приводящие к быстрому локальному изнашиванию и увеличению контурной площади. При медленной приработке длительно действующие высокие локальные температуры могут привести к глубоким необратимым местным изменениям фрикционного материала, ухудшению его свойств. Хорошая прираба-тываемость — положительное качество фрикционного материала.

Мы использовали обычно применяемую формулу для расчета теплового потока через цилиндрический слой без осевой неизотермичности. Такой подход вполне возможен, поскольку при той неизотермичности, какая имеет место в нашей калориметрической системе, изменение температуры образца и нагревателя по высоте с достаточной точностью •может считаться и а 'Небольшом участке линейным и локальные температуры t г 1 и t г 2 в формуле (10) будут равны средним значениям температур на этом участке.

Одной из основных проблем, возникшей при наладке топки с кипящим слоем котла 140 т/ч, был переброс материала из работающей в неработающую секцию. Если в перебрасываемом материале содержится большое количество несгоревшего углерода, образуется много горящих скоплений, локальные температуры которых могут превышать температуру размягчения золы, что приводит к образованию агломератов.

форсировки, светящееся пламя, образующееся при сжигании жидкого топлива, характеризуется высокой концентрацией сажистых частиц в факеле, заполняющем большую часть топочного объема; при этом локальные температуры в центральной области топочной камеры остаются практически одинаковыми до конца выгорания факела.

Пожаростойкость жидкости Ирус 902 связана с относительно высоким содержанием в ней воды; жидкость нелегко воспламенить даже при непосредственном соприкосновении с источником воспламенения. В том случае, когда жидкость подвергается продолжительному воздействию высокой температуры, образующийся пар эффективно снижает локальные температуры и вытесняет кислород из окружающего пространства. После того как основная часть воды испарится, остаток жидкости при прямом воздействии пламени может загореться; однако при этом пламя не будет распространяться далеко от источника воспламенения.

тока по всей высоте модели реактора. В качестве твердой фазы запыленного потока применялись: активированный уголь фракции 0,59—0,84 мм, силикагель—0,25— 0,42 мм и железо-аммиачный катализатор 0,25—0,42 мм. В качестве газовой фазы применялся воздух. Опыты проводились 'при объемной 'концентрации насадки С0 = = 0,16-М6%, скорости газового потока в реакторе 0,94— 4,48 м/сек, его температуре 115—200° С, при отношениях и>/г0вит = 0,079 ч-1,02 и ///А0 = 5ч-500. В опытах на стальной модели высотою 2940 мм по высоте ее были замерены локальные температуры охлаждающей стенки ?Ст.л и запыленного потока 1тя и тепловые потоки дя, что позволило (вычислить локальные коэффициенты теплоотдачи ал 'по высоте модели реактора. Было установлено, что с увеличением скорости запыленного потока в интервале изменений ПУ/О;ВИТ=0,079^0,98 уменьшается неравномерность теплообмена по высоте 'модели реактора. Как было уже отмечено выше, это обстоятельство объясняется [выравниванием полей относительных 'концентраций по высоте модели реактора с увеличением скорости потока. Этим же объясняется наблюдавшееся нами явление, когда при увеличении скорости потока на одних участках модели а возрастали, а на других уменьшались, что наглядно подтверждается рис. 6-8. Из этого рисунка видно также, что при малых скоростях потока наиболее интенсивная теплоотдача имеет место в зоне максимальной тур'булизации лсевдоожиженного слоя (участок 11—111).

Однако обработка сухой дробью имеет и существенные недостатки: высокие локальные температуры (до 650 °С); сравнительно высокую шероховатость обработанной поверхности; активный перенос материала дроби на обрабатываемую поверхность, уменьшающий коррозионную стойкость некоторых материалов; нестабильность режима упрочнения из-за интенсивного износа дроби.

Эффект сульфидирования сводится к следующему. Сульфидная пленка, имеющая меньшую прочность, чем основной металл, легко разрушается при трении и отделяется от основания без его пластического деформирования, предотвращая схватывание трущихся поверхностей. На участках непосредственного контакта поверхностей, где при трении развиваются высокие локальные температуры, на поверхности, ненасыщенной серой, образуются сернистые соединения железа, переходящие частично в продукты износа. Сульфидный слой и продукты его износа обладают высокой адсорбционной способностью и активизируют действие смазочного масла. Эти обстоятельства, в совокупности с малыми размерами и незначительной царапающей способностью продуктов износа сульфидов, ускоряют приработку поверхностей и обеспечивают их малую шероховатость после приработки.

Исследование механизма трения ПТФЭ, наполненного порошком бронзы и измельченным углеродным волокном [6], показало, что режим избирательного переноса реализуется даже при трении в среде осушенного инертного газа с минимальными характеристиками трения и износа. Установлено, что при трении ПТФЭ, наполненного порошкообразной бронзой и другими наполнителями, создаются условия для активного протекания трибохимических реакций деструкции полимера с выделением атомарного фтора и разложением бронзы и выделением олова и меди. Атомарный фтор вступает в реакцию с медью, образуя фторид меди Сир2- Высокие локальные температуры в зоне контакта (680-700 К) способствуют переходу ПТФЭ в аморфную фазу и термо-

кривым (рис. VI.2). В этом примере потенциальная энергия пропорциональна квадрату растяжения пружины, и поэтому положениями равновесия будут, например, положения AtBi, Л252 и все точки «плато» А3В3, в которых эта длина достигает локальных экстремумов.

примером ГСП является винеровский процесс %(t), приращение которого в интервале длины t не зависит от приращения в интервалах, не пересекающихся с данным.и имеет нормальное распределение с математическим ожиданием и дисперсией, пропорциональными t. Такой процесс выступает в качестве предельного для последовательности сумм независимых случайных величин при весьма общих условиях. ГСП широко при-меняютв автоматического управления теории в связи с тем, что при пропускании его через линейную систему управления вновь получается ГСП . Исследованы многие свойства траектории ГСП , имеющие прикладное значение: характеристики локальных экстремумов, огибающих, пересечений уровня и др. Построена теория обнаружения сигналов на фоне помех, описываемых гауссовскими случайными процессами.

При использовании направленных методов поиска оптимальных параметров возникает ряд проблем, связанный с наличием так называемых локальных экстремумов целевой функции. На рис. IV.2.4 изображена целевая функция одного параметра г. Точки А и С являются локальными минимумами целевой функции, а точка б — глобальным минимумом.

3. Методы локальной оптимизации. Эти методы успешно используются для поиска локальных экстремумов в метризованных пространствах. К сожалению, велика вероятность «застревания» текущей точки на траектории поиска вдали от глобального экстремума. Чтобы уменьшить эту вероятность, применяют поиск с запретами (tabu search), в котором запрещается переход в некоторые точки, в том числе в точки, пройденные на нескольких последних итерациях поиска. Спуск происходит в лучшую из пройденных на очередной итерации точек, даже если эта точка хуже результата предыдущей итерации. Тем самым облегчается выход из локальных экстремумов.

Если член популяции с минимальным (лучшим) значением целевой функции принудительно включается в новое поколение, то гарантируется непосредственное наследование приобретенных этим членом положительных свойств. Такой подход называют элитиз-мом. Обычно элитизм способствует более быстрой сходимости к локальному экстремуму, однако в многоэкстремальной ситуации ограничивает возможности попадания в окрестности других локальных экстремумов.

кальных экстремумов эти алгоритмы приводят в лучший из г локальных экстремумов (г - число популяций). Платой за более высокую точность решения задач является увеличение вычислительных затрат. Так, на однопроцессорной ЭВМ затраты машинного времени увеличиваются примерно в г раз по сравнению с затратами при применении однопопуляционного генетического алгоритма с одним и тем же значением размера популяции N .

Применение Re-старта затрагивает проблему элитизма. Под элитизмом принято понимать принудительное включение в каждое очередное поколение лучшего представителя предыдущего поколения. Очевидно, что элитизм гарантирует сохранение уже достигнутой степени приближения к экстремуму, но при этом затрудняет выход из областей притяжения промежуточных локальных экстремумов, т.е. увеличивает вероятность ранней стагнации. В алгоритмах НСМ элитизм применяется в связи с небольшими значениями N . Но в процедуре Re-старта необходимо от элитиз-

Поиск с запретами (Tabu search) - поисковая процедура оптимизации, при которой вводятся запреты на перемещение в некоторые из ранее пройденных точек в пространстве управляемых параметров в целях уменьшения вероятности «застревания» в точках локальных экстремумов

Здесь x(t) — процесс нагружения контролируемого элемента конструкции (зависимость механического напряжения от времени); Fm — оператор измерительного преобразования x(t)', F,; — оператор выделения локальных экстремумов процесса нагружения; F,- — оператор схематизации, в результате выполнения которого случайный процесс х(1) приводится к эквивалентному по вносимому усталостному повреждению схематизированному процессу, для которого определено понятие цикла нагружения; Fw — оператор приведения в общем случае несимметричных циклов нагружения схематизированного процесса к эквивалентным по вносимому усталостному повреждению симметричным циклам, для которых известна зависимость величины усталостных повреждений от амплитуды, цикла; Fd и Fs — соответственно оператор вычисления и оператор суммирования усталостных повреждений, вносимых симметричными циклами нагружения; Fg — оператор формирования гистограмм распределения максимального хтах и минимального хт\п амплитудных значений циклов схематизированного процесса.

Известно около 20 способов схематизации и порядка 10 видов операторов Fw, /v/. выбор которых для измерения НУП определяется, в основном, объектом исследования [2, 3, 4]. Реализация оператора F< заключается в выполнении логических операций над упорядоченным множеством локальных экстремумов процесса x(t), а реализация операторов Fw и Ffi — в вычислении значений в общем случае нелинейных (степенных) функций.

где п0 и п,, — среднее количество пересечений среднего уровня и среднее количество локальных экстремумов процесса на-гружения в единицу времени.