Программах нагружения

9°. На современном этапе развития технологических систем начинают широко применяться самонастраивающиеся, т. е. автоматически устанавливающие оптимальные режимы обработки, машины и самоорганизующиеся, т. е. линии, автоматически устанавливающие оптимальный маршрут обработки. Самонастройка, или самоорганизация, осуществляется в функции параметров объекта обработки и позволяет при обработке конкретных объектов, свойства каждого из которых можно неслучайным или случайным образом варьировать в каком-то диапазоне, вырабатывать такую программу действия, которая обеспечивает, например, качество обработки, ее точность, минимальную себестоимость и т. д. В этих случаях схема, показанная на рис. 28.8, дополняется блоками, осуществляющими процесс самонастройки (рис. 28.12). К блокам программы /, управления 4, исполнительных механизмов 5 и контроля 6 прибавляется блок самонастройки 2 и блок памяти 3.

4. Как разрабатываются программы управления на Вашем предприятии? Пользуется ли Ваше предприятие услугами КЦПП (кустовых центров по подготовке программ управления). Какие необходимы условия для сокращения расходов по составлению программ?

Во втором случае с целью оптимального управления неполная начальная информация дополняется текущей информацией, вырабатываемой с помощью различных измерительных и контролирующих устройств и датчиков и используемой для корректировки программы управления. Такие САУ могут быть самоприспособляющимися (адаптивными), самонастраивающимися, самоорганизующимися и самообучающимися (рис. 18.2).

Во втором случае с целью оптимального управления неполная начальная информация дополняется текущей информацией, вырабатываемой с помощью различных измерительных и контролирующих устройств и датчиков и используемой для корректировки программы управления. Такие САУ могут быть самоприспособляющимися (адаптивными), самонастраивающимися, самоорганизующимися и самообучающимися (рис. 18.2).

9°. На современном этапе развития технологических систем начинают широко применяться самонастраивающиеся, т. е. автоматически устанавливающие оптимальные режимы обработки, машины и самоорганизующиеся, т. е. линии, автоматически устанавливающие оптимальный маршрут обработки. Самонастройка, или самоорганизация, осуществляется в функции параметров объекта обработки и позволяет при обработке конкретных объектов, свойства каждого из которых можно неслучайным или случайным образом варьировать в каком-то диапазоне, вырабатывать такую программу действия, которая обеспечивает, например, качество обработки, ее точность, минимальную себестоимость и т. д. В этих случаях схема, показанная на рис. 28.8, дополняется блоками, осуществляющими процесс самонастройки (рис. 28.12). К блокам программы /, управления 4, исполнительных механизмов 5 и контроля 6 прибавляется блок самонастройки 2 и блок памяти 3.

В качестве ПЛИС широко используют программируемые логические схемы CPLD (Complex Programmable Logic Device) и программируемые вентильные матрицы FPGA (Field Programmable Gate Array). В случае CPLD для отражения структуры конкретной схемы в инвариантном по отношению к приложению множестве функциональных ячеек требуется выполнить заключительные технологические операции металлизации. В случае FPGA программатор по заданной программе просто расплавляет имеющиеся перемычки (fuse) или, наоборот, создает их, локально ликвидируя тонкий изолирующий слой (antifuse). Следовательно, при использовании CPLD и FPGA необходимо с помощью САПР выбрать систему связей между ячейками программируемого прибора в соответствии с реализуемыми в схеме алгоритмами и синтезировать программы управления программатором или заключительной операцией металлизации. Ячейки могут быть достаточно сложными логическими схемами, вентилями или даже отдельными транзисторами. На производстве кристаллов ПЛИС специализируется ряд фирм, например Xilinx, Altera, Actel и другие, зачастую эти же

Для составления программ применяют цифровые вычислительные машины (ЦВМ). Технолог-программист указывает форму, размеры и точность обрабатываемой детали, исходный материал и параметры заготовки, а процесс обработки выбирает ЦВМ. Она определяет требуемый инструмент, его размеры и места зажатия, ход технологического процесса, производит необходимые вычисления и подготовку программы управления.

Программное обеспечение подобных приборов включает программы управления работой отдельных блоков и устройств и программы обработки данных. К программам управления относятся, программы: компенсации начального напряжения ВТП, установки частоты и амплитуды тока генератора по электрофизическим параметрам объекта, калибровки по образцам, проверки работоспособности и т. д. К программам обработки данных относятся программы: вычислений по формулам, решения систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений, статистической обработки серии измерений, сравнения с допусками, цифровой фильтрации, распознавания сигналов по заданным критериям и т. д. Программы хранятся в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) или перепрограммируемом запоминающем устройстве (ППЗУ) микроЭВМ. Программы разрабатывают и отлаживают с помощью прототипных микроЭВМ или мини-ЭВМ в языках микроЭВМ или в языках высокого уровня (ФОРТРАН, ПЛ-1) с последующей трансляцией в язык микроЭВМ с помощью специальных программ-трансляторов, называемых кросс-средствами.

Вся информация направляется в механизм управления, имеющий специализированное вычислительное устройство, которое рассчитывает необходимую величину компенсации, вводит соответствующие поправки в программу работы станка и дает команды на включение механизмов подналадки, исправляющих изменившиеся параметры исполнительных механизмов. В сложных станках-автоматах возможно также введение блока, который запоминает и анализирует информацию, попадающую^ механизм управления от датчиков, и вырабатывает наиболее рациональную коррекцию программы управления станком.

Программы управления ТА. Из уравнения (9.33) следуют два случая: 1) при va = О da/da — (йа/йт)тах, т. е. программа управления ТА ограничивается инерционностью системы управляющих органов, в этом случае принимается максимально допустимая скорость изменения угла атаки; 2) при da/dr <^ da/dta^*, т. е. при Кв — 0, программа управления описывается уравнениями (9.31) и (9.32) в виде

При анализе уравнений (9.43) и (9.44) можно выделить следующие программы управления ТА:

Рис. 6.2. Зависимость шага усталостных бороздок 8 от соотношения ЬКж/Ку$ = 1 - R на границе перехода к нестабильному росту усталостной трещины в образцах из алюминиевого сплава Д1Т, испытанных при программах нагружения, представленных на рис. 6.1

На рис. 2.6.1, б и 2.6.5 показаны экспериментальные и расчетные диаграммы деформирования при различных программах нагружения. Построения проведены в условных единицах в соответствии с записью экспериментальных диаграмм.

Эффективность уравнений (2.6.4) и (2.6.5) проверялась в первую очередь при программах нагружения, отличающихся от мягкого нагружения.

Приведенные примеры показывают, что уравнения (2.6.4), (2.6.5) позволяют достаточно точно описать кинетику изменения напряжений и деформаций при разнообразных программах нагру-жения. Отметим, однако, что удовлетворительные результаты получаются при программах нагружения, включающих циклы с различными амплитудами напряжений при отсутствии среднего напряжения в цикле. Использование уравнений для расчета диаграмм деформирования асимметричных циклов дает эффект одностороннего накопления пластических деформаций, что не наблюдается в экспериментах для циклически упрочняющихся материалов.

программах нагружения,

Исследования механического поведения материалов должны быть направлены на накопление систематической (в том числе статистической) информации о характеристиках прочности и пластичности, устанавливаемых при испытаниях по стандартизованным методам (кратковременные статические, длительные статические и циклические испытания), а также на разработку новых методов и средств оценки сопротивления деформациям и разрушению при сложных режимах и программах нагружения. При этом существенное значение приобретает анализ процессов протекания неупругих деформаций (пластических и временных) для указанных выше стадий разрушения.

Однако наиболее универсальным и объективным остается метод построения уравнений повреждений на основе экспериментальных данных о разрушении образцов при заданных программах нагружения. В определенных случаях можно фиксировать не момент полного излома образцов, а момент появления видимых трещин. Опыты на длительное разрушение трудоемки, так как для построения кривой статической или циклической усталости необходимо испытать довольно много образцов, увеличению числа которых способствует и явление рассеяния долговечностей, отвечающих одинаковым условиям испытаний. Напомним, что при исследовании деформационных процессов такого большого числа образцов не требуется, так как выборочная диаграмма деформирования или кривая ползучести может быть построена по результатам испытаний только одного образца.

Полагая, что соответствующие функции заданы, рассмотрим поведение материала М при различных программах нагружения. Пусть после некоторой предыстории производится выдержка при постоянных значениях г = <г> и Т, во время которой имеет место

Диаграмма состояний позволяет качественно проанализировать эффекты, характерные для быстрого неупругого деформирования и выдержек при произвольных программах нагружения. Отметим наиболее важные из них.

При более сложных программах нагружения с немонотонным изменением тепловых и силовых воздействий необходимо рассматривать достаточно малые этапы последовательного нагружения конструкции. На таких этапах удобно оперировать приращениями нагрузок, перемещений поверхностных точек и температур, а соотношения, описывающие напряженно-деформированное состояние, представлять в приращениях напряжений и деформаций. Проследим путь решения задачи термопластичности в пределах малого этапа нагружения, используя вариант модели неупругого поведения конструкционного материала, рассмотренный в п.4.5.5.

Для проверки справедливости критериев (4.21) и (4.31) при сложных программах нагружения были проведены испытания при ступенчатом изменении нагрузки (с переходом от низкого уровня нагрузки или деформации к более высокому и наоборот, а также с переходом от мягкого режима к жесткому и наоборот) на различных стадиях повреждения образца.