Программные комплексы

Величина постоянной скорости роста трещины существенно зависит от частоты приложения нагрузки [126]. Программные испытания аусте-нитной стали AISI4340, выполненные в среде водяных паров с переменной частотой нагружения, показали, что при переходе от частоты 10 Гц к частоте 1 Гц скорость роста трещины дискретно возрастает и остается в среднем постоянной, пока не произойдет переход к 0,1 Гц, когда скорость опять возрастет и останется постоянной. Дальнейшее увеличение частоты до 10 Гц приводит к снижению скорости роста трещины, которая опять остается в среднем постоянной в некотором интервале длины до нового уменьшения частоты нагружения. Частота нагружения влияла на процессы у кончика трещины, которые на переходных (нерегулярных) режимах нагружения не могут быть реализованы в полной мере. Поэтому пока действие одного процесса деструкции материала нарастало, действие другого процесса ослабевало. Интегральный вклад всех процессов после смены частоты нагружения обеспечивал постоянство скорости роста трещины, что соответствует активизации или замедлению процесса мезотуннелирования в агрессивной среде для разных частот нагружения.

Программные испытания проводились при двухступенчатом блочном нагружении в мягком режиме, причем при высоких напряжениях (о" = 55 кгс/мм2) число циклов в блоке варьировалось в диапазоне от 2 до 200, а на малом уровне напряжений (0 = 35 кгс/мм2) подбиралось из условий обеспечения до разрушения образца порядка 5 блоков чередования нагрузки и составляло от 2-Ю4 до 6-Ю4 циклов.

Одним из основных этапов анализа является схематизация, заключающаяся в замене действительного процесса, некоторым условным, в котором отражены только основные свойства нестационарного режима. Все второстепенные факторы, существенно усложняющие программные испытания, но не влияющие (или •оказывающие незначительное влияние) на сопротивление усталости, исключаются. Ниже приведены допущения, общие для различных методов схематизации.

По ряду причин, в том числе экономического и технического характера, программные испытания натурных деталей не всегда возможны или могут быть проведены лишь в ограниченном объеме. Поэтому возникает необходимость разработки методов, позволяющих производить оценку характеристик сопротивления усталости деталей по результатам испытаний образцов. В области усталости при стационарных режимах нагружения такие методы основаны на изучении закономерностей 'подобия усталостных разрушений в связи с эффектом концентрации напряжений, неоднородности напряженного состояния и величины напрягаемых объемов, с привлечением статистических представлений о природе усталостных явлений [4, 5, 18, 30]. Возможность применения этих закономерностей в условиях нестационарной нагруженное™ в достаточной мере не проверена и представляет одну из основных задач программных испытаний.

, Опыт составления дискретных программ по данным эксплуатационной нагруженное™ [б, 8] свидетельствует, что в ряде случаев необходимы устройства, позволяющие осуществлять программные испытания с большим числом ступеней нагрузки, управлять изменением напряжений как по длительности их действия, так и по величине, воспроизводить наряду с циклами напряжений большой повторяемости значительные, но редко встречающиеся перегрузки. Необходимость учета таких перегрузок вызывает сокращение числа циклов в пределах соответствующих уровней напряжений до нескольких единиц. При сравнительно высокой* частоте возбуждения (до 6000 об/мин) такое сокращение продолжительности действия, отдельных амплитуд напряжений ограничено временем срабатывания исполнительных механизмов программирующих устройств, соизмеримым со временем нескольких десятков циклов нагруженйя.

Результаты многочисленных исследований свидетельствуют о том, что режимы эксплуатационной нагруженное™ деталей машин во многих случаях характеризуются асимметрией циклически изменяющихся напряжений (9, 10, 23]. В связи с этим возникает необходимость в разработке приспособления, позволяющего проводить программные испытания при асимметричных циклах нагружения.

Глава I. Программные испытания на усталость в связи с расчетной оценкой выносливости

Способы непрерывного измерения и регистрации трещины в процессе циклического нагружения при наличии в испытательной системе обратной связи, управляющей процессом нагружения, и компьютера, производящего непрерывную обработку получаемых результатов, позволяют осуществлять программные испытания (машины фирм MTS, Instron, Shi-madzu). Одним из видов таких испытаний являются испытания с поддержанием в процессе циклического разрушения заданной величины коэффициента интенсивности напряжений или заданного номинального напряжения (или деформации). Эти испытания проводят для проверки основных механических закономерностей роста трещин, используемых в механике разрушения.

Программное устройство обеспечивает как ступенчатое изменение нагрузок (программные испытания), так и бесступенчатое нагружение (испытания на случайные нагрузки). Случайные реализации нагрузок аппроксимируются синусоидальным процессом с изменяющимися параметрами: амплитудой, средним значением нагрузки и частотой. Следовательно, имеет место приведенный случайный процесс, эквивалентный по повреждающему действию эксплуатационным нагрузкам.

проверочные программные испытания, измерения и определение показателей технического состояния котла и вспомогатель-

ний для указанного случая нестационарного программного нагру-жения как с регулярным блочным (двухступенчатым) (см. рис. 4.14, г), так и нерегулярным (случайным, см. рис. 4.14, д) изменением напряжений (деформаций). Программные испытания проводили при двухступенчатом блочном нагружении в мягком режиме (см. рис. 4.14, г), причем при высоких напряжениях (550 МПа) число циклов в блоке составляло 2 ... 200, а при низком напряжении (350 МПа) число циклов в блоке подбиралось из условий обеспечения до разрушения образца около пяти блоков чередования нагрузки и составляло (2 ... 6) 104 циклов.

На среднем уровне располагаются программные комплексы, которые позволяют создавать трехмерную геометрическую модель сравнительно несложного изделия в основном методом твердотельного моделирования. К числу этих программных комплексов можно отнести: AutoCAD 2000 и AMD (AutoDesk), Solid Works (Solid Works), Solid Edge (Unigraphics Solutions), PowerSHAPE (Delcam pic), Prelude Design (Matra Datavision), MicroStation (Bentley Systems), ГеММа-ЗО (ГеММа), T-Flex CAD 3D (Топ Системы), bCAD (ПроПро Группа), CREDO (НИЦ АСК), OceanCAD и др.

Для исследования динамических процессов, протекающих в системах автоматического регулирования и управления, а также для решения других задач анализа, широкое применение находят специальные программные комплексы MATRIX, Simulink, VisSim, EASY5, МВТУ, составляющие четвертую группу программ. Анализ динамических процессов на примере программы МВТУ рассматривается ниже (см. разд. 1.4.5).

тельных изделий. К таким изделиям можно отнести тепловые энергетические установки, ядерные установки различного назначения, системы автоматического управления следящих приводов и роботов, двигателей, а также других технических систем, описание динамики которых может быть выполнено методами структурного моделирования. Для решения задач этого класса широкое применение находят специальные программные комплексы MATRIX, Simulink, VisSim, МВТУ и др.

Программные комплексы

Программные комплексы

Программные комплексы

Программные среды, с помощью которых решаются задачи этого этапа, можно объединить в две группы. К первой из них следует отнести программные комплексы, специально разработанные для выполнения всего цикла или отдельных процедур технологичес-

Программное обеспечение CALS - программы и программные комплексы, предназначенные для поддержки единого информационного пространства этапов жизненного цикла изделий

Центр обеспечивает разработку и поставку специализированных программных продуктов: автоматизированных баз данных по технологическому оборудованию; обучающих и тестирующих программ по неразрушающим методам контроля; русифицированных интерфейсных программ для диагностического оборудования ведущих зарубежных фирм (Panametrics Inc., Krautkramer и др.); информационно-* аналитических, мбниторинговьгх и экспертных систем, учебных и рекламных видеофильмов. К настоящему времени Центром разработаны: информационно-справочная система по контролю состояния заводского оборудования для служб главного механика и технического надзора ОАО "Уфанефтехим", автоматизированные программные комплексы для конструкторских расчетов и оценки остаточного ресурса нефтезавод-ского оборудования и технологических трубопроводов.

Одной из наиболее важных и дорогостоящих компонент ГАП является алгоритмическое и программное обеспечение системы автоматического управления оборудованием. При его разработке речь идет о создании не отдельных алгоритмов и реализующих их программных модулей, а о сложных программных комплексах, включающих сотни тысяч команд. Для создания таких комплексов нужен труд десятков алгоритмистов и программистов. Отладка и сопровождение программного обеспечения в производственных условиях также требует значительных затрат. В условиях частой смены выпускаемой продукции приходится непрерывно модифицировать алгоритмы и дополнять программные комплексы. По мере расширения областей применения ГАП требуются все новые и новые комплексы алгоритмов и программ. Однако их разработка сдерживается не только трудоемкостью самого процесса алгоритмизации и программирования, но и дефицитом квалифицированных кадров. Последние не могут бросить ранее созданные ими программные комплексы и должны их «сопровождать».

Между температурным режимом реактора и состоянием теплоносителя, с одной стороны, и протекающими в реакторе нейтронно-физическими процессами — с другой, имеется тесная взаимосвязь, особенно в реакторах с сильно изменяющимися по высоте активной зоны свойствами теплоносителя. Теплогидравлические расчеты должны быть увязаны с нейтронно-физическими расчетами. Поэтому соответствующие программные комплексы включают программы нейтронно-физического и тепло-гидравлического расчетов реактора, работающие в итерационном режиме.