Оптимальном сочетании

В курсовом проектировании по ТММ методы многопараметрической оптимизации нашли применение при синтезе грейферных механизмов, для которых задается траектория движения некоторой точки шатуна, при динамическом синтезе кулачковых механизмов, а также при оптимальном проектировании машины в целом, например при проектировании металлообрабатывающих машин по критерию минимального силового воздействия на станину и фундамент и т. д.

Предлагаемая вниманию читателя книга В. Прагера — одного из основоположников теории оптимального проектирования конструкций (широко известного также своими фундаментальными работами в теории пластичности), посвящена результатам в данной области, полученным за последнее десятилетие. Главная их часть основана на использовании в оптимальном проектировании конструкций классических вариационных принципов. Непосредственное применение методов вариационного исчисления к оптимальному проектированию конструкций приводит лишь к необходимым условиям стационарности оптимизируемого параметра, не гарантируя его локальной или глобальной минимальности (или максимальности). Достаточные условия оптимальности в ряде случаев можно получить, используя для рассматриваемого класса конструкций соответствующий вариационный принцип.

В этом разделе будут обсуждены два принципа суперпозиции, полезные при оптимальном проектировании решеток. Первый из них посвящен совместно действующим, а второй — альтернативным нагрузкам.

Принцип суперпозиции, используемый при оптимальном проектировании в случае двух альтернативных нагрузок Р' и Р", близко напоминает принцип, изложенный в разд. 5.2. Действительно, проводя те же рассуждения, как в разд. 5.2, легко показать, что (5.13) будет условием оптимальности для решетки, находящейся под действием альтернативных нагрузок Р' и Р", при условии, что q\ и q'f — скорости кривизн элемента i балки в механизмах разрушения при нагрузках Р'

ческой технике, стоимость топлива, необходимого для передвижения большего веса, зачастую настолько превосходит стоимость изготовления, что главное значение в оптимальном проектировании приобретает минимальный вес. Эта точка зрения будет использована в дальнейшем.

59. Сеннова Е. В., Стенников В. А. Об оптимальном проектировании развиваемых и реконструируемых теплоснабжающих систем /7 Теплоэнергетика.— 1984.— № 9.— С. 26—30.

вым сечением, а также задачи о вынужденных колебаниях и оптимальном проектировании оболочек при динамическом нагруже-нии.

Ключевым звеном в оптимальном проектировании является эффективный алгоритм минимизации (максимизации) линейной или нелинейной оптимизации. Обзор различных алгоритмов, включающий описание преимуществ и недостатков каждого из них, дан Якоби с соавторами [41].

Можно отметить, что сейчас достигнут значительный прогресс не только в исследованиях механического поведения и прочности композитов, но и в методах получения исходных материалов, способах их обработки, разработке структуры композитов, в частности оптимальном проектировании, обеспечении надежности свойств и т. д. Это позволило разработать такие композиты, которые могут быть использованы для деталей, обеспечивающих требуемые жесткость и прочность. В практической деятельности необходимо проектировать такие композиты, в которых были бы реализованы не только указанные характеристики, но и такие характеристики, как минимальный вес, влагостойкость, стойкость к воздействиям реактивов и т. д. Чтобы иметь представление о композитах в системном плане, здесь рассмотрены композиты, армированные дисперсными частицами, и композиты, армированные волокнами.

Для получения наибольшей жесткости и прочности стекло-пластиковых оболочек их целесообразно проектировать так, чтобы основная нагрузка воспринималась стеклонитями, а не полимерным связующим. При таком оптимальном проектировании также оказывается возможным исходить из схемы сетчатой оболочки. Если на стеклопластиковую оболочку, спроектированную подобным образом, действует нагрузка, отличающаяся от расчетной, в работу включается связующее, и расчетная схема сетчатой оболочки перестает быть приемлемой.

2. При оптимальном проектировании электротермического процесса и, в частности, его контрольно-измерительного процесса, необходимо располагать априорными данными об объекте измерения и обеспечить минимальный и равный удельный вес всех видов сопутствующих погрешностей измерения. При этом принципиально неустранимыми являются случайные инструментальные погрешности измерительных приборов и методические погрешности системы «объект—прибор». Так, при использовании фотоэлектрических пирометров излучения методическая погрешность контроля может быть определена [1.23]

Наибольшее применение находят сложнолегированные стали, содержащие кроме Сг еще Mn, Si и W. В комплексе эти элементы при их оптимальном сочетании значительно повышают закаливаемость и прокаливаемость, a Si несколько повышает и теплостойкость.

(сплавов). При оптимальном сочетании легирующих элементов можно создавать композиции, практически не корродирующие в данной среде-j

Модификация инструментальных твердосплавных материалов ион-но-плазменным нанесением покрытий позволяет снизить силу трения при фрикционном взаимодействии твердых сплавов с другими материалами. Закономерности изменения силы трения в трибосистеме "инструментальный сплав-обрабатываемый материал" зависят от содержания кобальта и зернистости материала основы, а также от выбора состава покрытия. Покрытия TiN и TiC при трении по титановым сплавам ВТ16 и ВТ20, относящимся к труднообрабатываемым материалам, малоэффективны 92]. Однако снизить силу трения можно путем подбора состава нитридных покрытий на основе металлов 5-й и 6-й групп Периодической системы элементов. Зависимость силы трения от температуры эксперимента характеризуется наличием экстремума. Это справедливо и для пар инструментальный материал-конструкционные стали. Экстремальный характер указанной зависимости обусловлен закономерностями развития процессов схватывания и окисления контактирующих поверхностей с ростом температуры. Значительное повышение температуры приводит к разупрочнению контактирующих поверхностей, с последующим снижением силы трения. Температура контакта является определяющим фактором работоспособности инструментальных сплавов при резании на высоких скоростях. Поэтому выбор состава покрытия должен производиться в соответствии с их термодинамической устойчивостью, сопротивляемостью высокотемпературному окислению и коррозии, т.е. с теми физико-химическими процессами, которые интенсивно протекают в условиях высоких температур. Покрытие оказывает влияние на тепловое состояние твердосплавного инструмента, которое изменяется в зависимости от толщины нанесенного слоя и соотношения режимов резания - скорости и подачи. Наибольший эффект от покрытия достигается при оптимальном сочетании высоких скоростей резания и малых подач [92]. Теплопроводность покрытия через изменение длины

Линии постоянного тока сверхвысокого напряжения, кроме передачи большого количества электроэнергии на дальние расстояния, в оптимальном сочетании с мощными электропередачами переменного тока будут играть в ближайшие 20—25 лет важную роль в дальнейшем формировании ЕЭС СССР и в улучшении электроснабжения страны. Решение нарастающих по важности и сложности (по мере развития ЕЭС СССР) вопросов обеспечения надежности и качества электроснабжения (поддержание стабилизированных в узких пределах частоты и на-

Линии постоянного тока сверхвысокого напряжения, кроме передачи большого количества электроэнергии на дальние расстояния, в оптимальном сочетании с мощными электропередачами переменного тока будут играть в ближайшие 20—25 лет важную роль в дальнейшем формировании Единой электроэнергетической системы Советского Союза и в улучшении электроснабжения страны.

С целью ограничения вибрации в различных областях техники существуют требования и нормы по ее регламентации. Разнообразие подходов к ограничению вибрации, обусловленных различными требованиями, сильно затрудняет разработку единых норм. В большинстве случаев нормы устанавливаются с учетом всех наиболее важных условий и, поскольку они не могут в равной степени удовлетворить всем требованиям, являются результатом компромиссного решения." Так как снижение вибрации ниже определенного предела отражается на других показателях, в том числе на стоимости и сроках изготовления, весогабаритных и экономических характеристиках, уровни вибрации каждой конкретной машины должны находиться в оптимальном сочетании с другими ее параметрами, а их нормирование должно осуществляться на научной основе.

Расчеты показывают, что в перспективе парк оборудования межотраслевого применения и объем капитального ремонта значительно возрастут при оптимальном сочетании отраслевых и территориальных принципов организации производства.

ние допусков и минимум неблагоприятных факторов. Вторая категория (график В) при оптимальном сочетании допусков подвержена воздействию неблагоприятных факторов при эксплуатации. Поэтому в уплотнении периодически появляются утечки. Такие явления наблюдаются, например, при плохой регулировке подшипников вала или при плохой фильтрации рабочей жидкости

Охлаждение турбин авиационных двигателей. Эффективность и экономичность авиационного газотурбинного двигателя определяются значениями степени повышения давления я*, степени двухконтурности т (для ДТРД), температуры газа перед турбиной Т*, КПД элементов и узлов двигателя. Известно, что увеличение температуры газа перед турбиной сопровождается повышением удельной тяги двигателя (для ТРД и ДТРД), а также снижением удельного расхода топлива (при оптимальном сочетании других параметров). Оптимальная по удельному расходу топлива температура газа перед турбиной у ДТРД выше, чем у ТРД, и с увеличением степени двухконтурности увеличивается. Для ТВД повышение температуры газа перед турбиной является действенным средством увеличения удельной мощности двигателя и с этой точки зрения всегда целесообразно. Кроме того, увеличение Т* в ТВД снижает удельный расход топлива, что особенно значительно при одновременном увеличении степени повышения давления в двигателе. По этим причинам увеличение температуры газа перед турбиной позволяет существенно повысить удельную тягу или мощность и, следовательно, уменьшить массу и габариты газотурбинных двигателей всех типов, а также представляет возможность снизить удельный расход топлива. Вследствие значительной темпе-

8.5. Об оптимальном сочетании методов контроля

8.5. Об оптимальном сочетании методов контроля..........254