Модельных экспериментов

11. Некоторые другие модельные представления..............................69

§ 11. Некоторые другие модельные представления

При теоретическом исследовании теплообмена приходится вводить некоторые модельные представления о среде, в которой происходят изучаемые процессы. Рассматриваемые газы, жидкости и твердые тела в книге в подавляющем большинстве случаев считаются сплошной средой, т. е. средой, при рассмотрении которой допустимо пренебречь ее дискретным строением. .

В развитие этого положения в работе [24] были рассмотрены модельные представления об эволюции микроструктуры при интенсивной пластической деформации. Предложенная схема (рис. 1.31) основана на результатах прямых электронно-микроско-

Таким образом, рассмотренные выше модельные представления, базирующиеся на концепции неравновесных границ зерен, позволяют достаточно реалистично в качественной форме и в некоторых случаях даже количественно описать основные структурные особенности наноструктурных ИПД материалов, связанные не только с наличием ультрамелкого зерна, но и с высокими внутренними напряжениями, их повышенной энергией и избыточным объемом, обусловленными специфической дефектной структурой. Можно полагать, что дальнейший прогресс в экспериментальных исследованиях ИПД материалов, направленный на прецизионное измерение плотностей дефектов границ зерен и кристаллической решетки, их типов и пространственных конфигураций позволит уточнить предложенную модель. Вместе с тем развиваемый подход к структуре ИПД материалов является основой для понимания их необычных свойств и будет использован ниже при анализе термического поведения, фундаментальных свойств и деформационного поведения наноструктурных материалов.

Приведенные выше результаты экспериментальных исследований и модельные представления свидетельствуют о том, что основными структурными элементами наноматериалов, полученных ИПД, являются малый размер зерен и большая протяженность неравновесных границ зерен, содержащих внесенные зер-нограничные дефекты и упругие искажения кристаллической решетки. В данной главе эти представления использованы для анализа различных «аномалий» фундаментальных, т. е. обычно структурно-нечувствительных свойств, таких как упругие модули, температуры Кюри и Дебая, намагниченность насыщения, температуры фазовых превращений и т. д., которые, как было показано, заметно изменяются в наноструктурных материалах.

РЕОЛОГИЯ —• раздел механики, посвященный изучению течения и деформации вязких жидкостей и коллоидов, В Р. широко применяются модельные представления (упругий элемент в виде пружины, вязкий — в виде поршня и т. п.) и расчеты поведения комбинаций различных элементов. Четкое разграничение Р. и ряда разделов теории пластичности затруднительно, Р. правильно отображает недостаточность чисто статич. подхода и необходимость учета скоростей процесса и элементов течения, однако Р. присущи известный схематизм и условность.

Описанные здесь модельные представления будут для иллюстрации развиты применительно к нескольким системам сплавов. При этом рассмотрение не претендует на исчерпывающий характер, а служит лишь примером.

МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА

Ананьев А. Н., Добрынин. С. А., Фирсов Г. И. Модельные представления элементов динамической системы промышленного робота .... 61 Ананьев А. Н., Ананьева Е. Г., Стальников И. Н. Разработка и идентификация математической модели промышленного робота с электрогидравлическим приводом .................... 67

Модельные представления элементов динамической системы промышленного робота. Ананьев А. Н., Добрынин С. А., Ф и р с о в Г. И. — В кн.: Диагностирование оборудования комплексно-автоматизированного производства. М.: Е'Зукя, 1984.

Специализированное методическое обеспечение, применяемое для разработки АСУ специального назначения позволяет, на основе, модельных экспериментов получать информацию, на базе которой формируется необходимый комплект документов для архива. Для электронного архива, в настоящее время разрабатывается комплект конверторов, позволяющих представлять документы в соответствии с форматом баз данных стандарта STEP. Кроме этого в состав программного и методического обеспечения САПР АСУ входит электронный (виртуальный) макет проектируемого изделия [2], структура и параметры которого согласуются с концепцией построения виртуальных конструкторских бюро и предприятий радиотехнического профиля [3]. Виртуальный макет включает в свой состав: комплексную модель физических процессов (электрических, тепловых, гидравлических, механических, электромагнитных, деградационных и пр.), многоуровневую модель топологического проектирования (шкаф-блок-ячейка) и модель диагностического моделирования; модели схем, геометрические модели конструкции, иерархические описания, результаты модельных (численных) экспериментов, модели для обработки и отображения результатов модельных экспериментов и других проектных процедур и т.п. Входящая в виртуальный макет модель конфигурирования его структуры, позволяет разрабатывать комплекты КД, которые, при помощи специальных конверторов, преобразуются в формат стандарта STEP и поступают непосредственно в PDM-систему и/или в архив. На базе виртуального макета планируется в дальнейшем перейти на прямую работу с PDM-системой, включив в его состав программно-аппаратный комплекс «АРХИВ». При этом виртуальный макет реализует в методологическом плане особенности АСУ, как создаваемого в рамках CALS-технологий объекта.

Накопление знаний и проведения модельных экспериментов может производиться в двух режимах: диалог с «машиной» «один на один» или диалог типа деловой игры с участием (без участия) «машины» как одного из партнеров.

Этот вывод был проверен в нескольких сериях модельных экспериментов на электродах из железа-армко, помещенных в подкисленные растворы сульфата натрия. Площадь горячего и холодного электродов в сумме поддерживалась одинаковой, но (менялось соотношение !между ними. Как,и следовало ожидать, при известном выборе такого соотношения термогальваническая макропара давала наибольшую силу тока. При этом точка максимума на кривой вполне закономерно смещалась в сторону общей доли катодного участка по мере того, как возрастала температура горячего электрода макропары.

Учреждения ВМС США' проявляют все возрастающий интерес к проблемам коррозии разрушения материалов, используемых в глубоководной технологии. Эти процессы в значительной степени связаны с деятельностью микроорганизмов, обитающих в морских средах. Лаборатория прикладных исследований ВМС США провела коррозионные испытания различных металлов (и органических материалов) на глубине 1370 м около Багамских островов. При этом преследовались три цели: получить необходимые данные об общей коррозии различных металлов на больших глубинах; исследовать коррозионноактивные микроорганизмы в продуктах коррозии, донных отложениях и морской воде; получить коррозионные данные для оценки надежности результатов модельных экспериментов, имитирующих глубоководные условия, проведенных в лаборатории.

момеханического нагружения согласно рис. 3.3. Сопоставление экспериментальных значений долговечности модели N^, полученных в результате проведения прямых модельных экспериментов при высокой температуре для зон переходных поверхностей радиусами R д (точки + и х) и R B (точки А и V) с расчетными значениями, найденными с помощью поляризационно-оптического метода (точки + и л) и МКЭ (точки х и V), показывает удовлетворительное их соответствие (см. табл. 3.1).

Установлено [8, 9, 32, 35, 36], что форма и размеры узла трения, коэффиц тзнт взаимного перекрытия являются факторами, влияющими на поступление газовой среды на фрикционный контакт. В работе [36] предлагается метод моделирования физико-химических явлений, зависящих от действия окружающей среды при трении асбофрикционных материалов; критерии моделирования и масштабные коэффициенты перехода получены из условий подобия процессов трения, износа и теплообразования на основании работ Э. Д. Брауна, В. Н. Федосеева, А. В. Чичинадзе и др. [8, 12, 21, 23, 29, 32, 33, 34, 35], а также поступления газовой среды в зону трения. Применяя предлагаемые критериальные выражения, можно рассчитать необходимые макрогеометрические характеристики образцов и режимные параметры при лабораторных испытаниях на трение и износ, а также значительно повысить точность и надежность модельных экспериментов на малых образцах, сведя к минимуму объем стендовых испытаний, на которые целесообразно допускать материалы, показавшие лучшие свойства при испытаниях на фрикционную теплостойкость и теплоимпульсное трение [8, 19, 34, 35, 36].

В работе использовался главным образом принцип физического моделирования, в соответствии с которым модель и натура имеют одинаковую физическую природу. В связи с отсутствием обобщенных уравнений метод физического моделирования является наиболее приемлемым. Принципиальное значение эксперимента проявляется в оценке объективности конечных результатов, в оценке правильности значений теоретических исследований и в возможности (при соблюдении методов подобия и моделирования) перенесения результатов модельных экспериментов на реальные объекты. В связи с большой стоимостью, трудоемкостью, уникальностью экспериментов, проводящихся в вакууме, в различных газовых средах, необходима разработка соответствующей методики в целях получения требуемой общности -результатов. В адгезионно-деформационной теории трения сила трения рассматривается как состоящая из двух компонент, характеризующих преодоление атомных и молекулярных связей, возникающих на площадках фактического контакта, и усилия деформирования микронеровностями весьма тонкого поверхностного слоя. Вследствие этого сила трения зависит от режима работы, фактической площади и микрогеометрии контакта, от механических свойств контактирующих тел, внешних условий, среды [20, 27, 34,41].

Установлено [15, 18, 51, 52], что форма и размеры узла трения, коэффициент взаимного перекрытия являются факторами, влияющими на действие газовой среды на фрикционный контакт. В работе [52] предлагается метод моделирования физико-химических явлений, зависящих от действия окружающей среды при трении ФПМ; критерии моделирования и масштабные коэффициенты перехода от натуры к модели получены из условий подобия процессов трения, износа и теплообразования на основании работ Э. Д. Брауна, В. Н. Федосеева, А. В. Чичинадзе и др. [7, 20, 32, 37, 39, 43, 44, 48, 51 ], а также поступления газовой среды в зону трения. Применяя предлагаемые критериальные выражения, можно рассчитать необходимые макрогеометрические характеристики образцов и режимные параметры при лабораторных испытаниях на трение и изнашивание, а также существенно повысить точность и надежность модельных экспериментов на малых образцах, сведя к мини-

2.2. Методы проведения натурных и модельных экспериментов для объектов СЦТ

момеханического нагружения согласно рис. 3.3. Сопоставление экспериментальных значений долговечности модели Nf3 , полученных в результате проведения прямых модельных экспериментов при высокой температуре для зон переходных поверхностей радиусами R А (точки + и х) и R g (точки л и V) с расчетными значениями, найденными с помощью поляризационно-оптического метода (точки + и л) и МКЭ (точки х и V), показывает удовлетворительное их соответствие (см. табл. 3.1).

В рамках системы «АСОНИКА» реализуется специальный программный комплекс, который создает структуру электронного (виртуального) макета разрабатываемой РЭА, наполняет данную структуру результатами работы проблемных подсистем системы «АСОНИКА» (подсистемы позволяют моделировать электрические, тепловые, аэродинамические, гидравлические, механические и деградационные процессы в РЭА, осуществляют диагностическое моделирование, анализ показателей надежности, а также позволяют интегрироваться с системами топологического проектирования РЭА /OrCAD-9.1, PCAD, Accel и т.п.). Программный комплекс управляет процессом отображения результатов модельных экспериментов на геометрической модели, входящей в состав электронного макета, а также преобразует, электронный макет, после его обработки, в формат стандарта ISO 10303 STEP. Данные, входящие в электронный макет используются на последующих стадиях жизненного цикла РЭА.