Программным обеспечением

Фирма «MTS» (США) выпускает универсальные гидравлические и гидрорезонансные испытательные машины различной мощности — от 0,1 до 5 Мн (от 10 до 500 тс), предназначенные для проведения испытаний на статическое растяжение, сжатие и изгиб, на малоцикловую, усталость, кратковременные или длительные испытания на ползучесть, усталостные испытания при постоянной амплитуде с различной формой цикла (синусоидальная, треугольная, трапецевидная и др.), усталостные испытания с программным изменением амплитуды, среднего уровня напряжений и частоты, а также с изменением указанных параметров по случайному закону. Кроме того, машины оборудованы системой обратной связи и могут воспроизводить эксплуатационный цикл нагружения, записанный на магнитофонную ленту или перфоленту. При усталостных испытаниях всех видов осуществляют регистрацию скор'ости роста трещин, накопления усталостных повреждений и пластических деформаций и оценивают чувствительность металла к концентрации напряжений по динамической петле гистерезиса. Частота циклов может изменяться от 0,0000\1 до 990 Гц. Особенность компоновки машин этой фирмы — разделение на отдельные независимые блоки исполнительного, силозадающего и программно-регистрирующего агрегатов.

На рис. 95 представлены в схематизированном виДе некоторые из реализуемых режимов нагружения: стационарный с постоянными величинами амплитуды 01 и среднего напряжения ат циклов (рис. 95, а); с программируемой по величине амплитудой а\ = /1 (N) и постоянным средним напряжением вт (рис. 95, б); с программным изменением величин амплитуды 0i = fi(N) и среднего значения 0т = fz(N) напряжений (рис. 95, в). Соответствующие осциллограммы изменения напряжений в образце приведены на рис. 96.

Машина МКП-8 [2] предназначена для испытания металлических образцов на усталость при кручении с программным изменением переменной и статической составляющих нагрузки. Машина состоит из трех основных узлов: электромагнитного возбудителя динамической нагрузки /; электромагнитного возбудителя статической нагрузки // я узла силоизмерения, ручного управления нагрузкой и программирования /// (рис. 105).

Для виброиспытаний при испытательных сигналах различных форм и их совокупности целесообразно использовать многофункциональный универсальный генератор. Многофункциональный виброиспытательный прибор МВП-1 предназначен для генерирования широкополосных случайных сигналов с требуемым энергетическим спектром, совокупности гармонических сигналов с требуемыми частотами и амплитудами, гармонического сигнала с перестраиваемой частотой и программным изменением амплитуды, компенсации неравномерностей АЧХ вибровозбудителя и измерения дисперсии случайных сигналов.

Важными направлениями совершенствования технологии сварки, выполняемой при сборке машин и механизмов, являются: разработка и внедрение в производство приборов и устройств для автоматического контроля и одновременной записи параметров процесса сварки; совмещение процесса сварки легкоокисляющихся материалов с очисткой; осуществление диффузионной сварки в вакууме; применение при сварке алюминия установок, обеспечивающих снятие окислов в вакуумной камере механической зачисткой, наложением ультразвуковых колебаний, с восстановительной средой; внедрение высокопроизводительных установок для соединения в вакууме металлокерамических изделий со сталью (тормозных лент и дисков муфт); контроля сварных соединений рентгенотелевизионным методом с применением интроскопии; внедрение импульсно-дуговой сварки в защитных газах с программным изменением процесса; повышение надежности и долговечности сварных соединений; разработка способов предупреждения и устранения вредных влияний напряжений и деформаций в сварных соединениях.

В каскадных машинах применяют различные комбинации агентов: в верхней ветви каскада— агенты среднего давления, в нижней ветви — агенты высоких давлений; для достижения особо низких температур применяют трёхкаскадные машины с метаном в низшей ветви. Полностью автоматизируются только малые промышленные низкотемпературные установки. Крупные, особенно лабораторные установки с программным изменением температуры, автоматизируются лишь частично. При автоматизации низкотемпературных установок следует обращать особое внимание: на контроль температуры в камере (шкафу); на регулирование потока агента; на пусковые режимы и пуск компрессора при отогретой камере; на возвращение масла в компрессор (при температурах ниже —40° С масло плохо растворяется в агентах и застывает в испарителе). Для поддержания заданной температуры в камерах и шкафах при меняющихся тепло-притоках применяются следующие способы: цикличная работа машины; регулирование производительности компрессора; дросселирование всасывающей линии (вместо регулирования производительности); регулируемые электрогрелки в камере (шкафу) при постоянной работе машины; регулирование по-

по определенной программе силы Р; в) при колебаниях силы Р, изменением жесткости / системы СПИД по определенной программе; г) одновременным программным изменением силы Р и жесткости системы /.

Многие исследования [2, 79] приводят к выводу, что в сопротивлении материалов статической и циклической ползучести наряду с особенностями есть много общего. Соответственно трудно провести резкую грань и в экспериментальных исследованиях, прежде всего это касается установок для статического нагружения и нагружения с программным изменением температуры и напряжения. Расширяются исследования статической и циклической ползучести при сложном нагружении. В ряде случаев реализация статического и нестационарного нагружения может вызвать особые методические трудности. Например, при дополнительном действии ультразвуковых колебаний выраженными оказались трудности измерений деформаций.

oai в программном блоке; vi6, v6 — те же, что и в формулах (5.17), (5.18); Л^— среднее арифметическое значение числа циклов до разрушения при испытаниях с постоянной амплитудой aai (иногда в качестве Nt берут медианное значение числа циклов при амплитуде oai); ЛГсум — среднее арифметическое значение суммарного числа циклов при испытаниях с программным изменением амплитуды напряжений.

Для виброиспытаний при испытательных сигналах различных форм и их совокупности целесообразно использовать многофункциональный универсальный генератор. Многофункциональный виброиспытательный прибор МВП-1 предназначен для генерирования широкополосных случайных сигналов с требуемым энергетическим спектром, совокупности гармонических сигналов с требуемыми частотами и амплитудами, гармонического сигнала с перестраиваемой частотой и программным изменением ампли-т)'ды, компенсации неравномерностей АЧХ вибровозбудителя и измерения дисперсии случайных сигналов.

Рисунок 3.5.12 - Стационарная система мониторинга и глубокой диагностики вращающегося оборудования: а)-компьютер с программным обеспечением; б)-управляемый компьютером сборщик данных СД-11 с расширителем на 8 каналов и датчиком оборотов; ej-интерфейсный кабель управления и передачи данных; г)-датчик оборотов; <Э)-датчики вибрации

Достаточно полный комплект программного обеспечения компонентного и технологического проектирования разработан компанией Silvaco. Комплект представлен комплексом ATLAS, в котором моделирование приборов осуществляется совместным решением уравнений Пуассона, непрерывности, баланса энергии и теплопроводности; программным обеспечением ATHENA для моделирования технологических процессов с использованием метода конечных элементов; системой UTMOST, включающей программы CLEVER и EXACT для экстракции паразитных параметров межсоединений. Экстракция выполняется путем перехода от топологической схемы к схемным параметрам через ЗВ-моделиро-вание с использованием уравнения Лапласа. В частности, в ATLAS можно моделировать мощные и высокочастотные приборы с учетом эффектов саморазогрева.

Естественно, что преподавание вопросов CALS-технологий требует развития лаборашрний Ссиы. В ии^шве аршраммнош обеспечения, поддерживающего лабораторные циклы по САПР и CALS, необходимо иметь по крайней мере один из пакетов MCAD (с модулями CAD и САМ), программы моделирования (например, типа ПА9), пакеты поддержки методик функционального и информационного моделирования (например, BPWin и ERWin), XML-редактор, желательно приобретение PDM. Циклы дисциплин радиоэлектронного профиля должны поддерживаться программным обеспечением сквозного проектирования радиоэлектронной аппаратуры и в первую очередь программами разработки схем на базе ПЛИС и проектирования печатных плат.

ТВА с развитым программным обеспечением для широкого круга задач

Большинство исследований в области перевозок было связано либо с «техническим обеспечением» (типы и конструкции транспортных средств), либо с «программным обеспечением» (сети и системы путей) и экономической-оценкой конкретных проектов. В результате-таких исследований появились проекты сверх-,, скоростных поездов на «магнитной подушке» с линейными индуктивными двигателями, мо-, норельсовые пассажирские вагоны и другие технические новшества. Сетевые и системные исследования дали новую информацию в области оптимизации расписания Движения," «снятия» нагрузки в часы пик, теории составления маршрутов по другим вопросам, имеющим важное значение для развития обществен-

Совершенно недостаточно иметь классы, напичканные самой современной вычислительной техникой - необходимо еще эффективно ее использовать. Сегодняшние компьютеры совместно с передовым программным обеспечением позволяют не только решать сложные математические задачи и развивать у студентов алгоритмическое мышление, их можно с большим успехом использовать и при обучении различным дисциплинам, многие из которых вообще не связаны с компьютерными технологиями. Сегодня компьютер с полным правом можно уже считать не только средством для переработки информации, но, возможно, даже в большей степени, средством для ее доставки потребителю. Производительность компьютера на сегодняшний день так высока, что он легко справляется со звуком и даже видеоизображением. А такие способности открывают совершенно новые возможности перед преподаванием особенно в техническом вузе. Ведь права пословица, что лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Ни один преподаватель, как бы хорошо он не владел ораторским искусством, не в состоянии наглядно показать слушателям работу компрессора в разрезе, возникновение кавитации или сложные физико-химические процессы, происходящие внутри реакционной колонны. Компьютер же легко справляется не только с этим, но и со множеством других не менее сложных задач.

Система обработки текстов представлена для универсальных и специальных ЭВМ их программным обеспечением формирования текстовой информации и подготовки ее воспроизведения и размножения с полиграфическим качеством (машинопись, газета, журнал, книга). Для ее реализации необходимо иметь большое разнообразие программируемых шрифтов с градацией полиграфического качества и с вариантами технического исполнения (матричная печать, ксерография, лазерная и струйная печать). На исходный текст необходимо смотреть как на объект регулирования, ему противопоставлять эталонный (нужный), находить при сравнении ошибки, исключать их и восстанавливать текст. Нужно стремиться к быстродействию системы регулирования, к ее высокому качеству. В систему органически должна входить система согласования с машинной графикой для обеспечения полной визуальной идентичности изображений текста на дисплеях и устройствах выдачи твердых копий.

Возможность реализации автоматизированными комплексами перечисленных выше функций определяется аппаратурным и программным обеспечением, структурой построения вычислительной системы и комплекса в целом, а также техническими возможностями объектного модуля (ОМ).

Существенное расширение функциональных возможностей РТК достигается за счет введения в его систему управления элементов адаптации и искусственного интеллекта. Такие РТК с адаптивным управлением могут автоматически приспосабливаться к непредсказуемым изменениям производственной обстановки и условий эксплуатации. Они принципиально отличаются от РТК первого поколения мощным информационным и программным обеспечением, позволяющим системе управления планировать технологические операции и принимать оптимальные решения, воспринимать и оперативно реагировать на изменения в рабочей зоне, анализировать обстановку и распознавать объекты, программировать работу оборудования и корректировать управляющие программы, диагностировать неисправности и предотвращать аварийные ситуации.

Функциональные возможности и гибкость системы автоматического управления ГАП определяются алгоритмическим и программным обеспечением, которое реализуется в локальной вычислительной сети, поэтому разработка эффективных методов и алгоритмов управления оборудованием с помощью ЭВМ является одной из важнейших проблем гибкой автоматизации. Решение этой проблемы невозможно без соответствующего ин-' формационного обеспечения, реализуемого информационной системой ГАП. В состав этой системы входят автоматизированные банки данных (АБД), содержащие имитационную модель ГАП, данные о производственной программе, поставках заготовок, учете готовой продукции и т. п., а также распределенная система датчиков, встроенных в элементы и узлы производственной системы. Информация, получаемая с датчиков, характеризует текущее состояние оборудования ГАП, поэтому она используется в системе автоматического управления как обратная связь. Сигналы обратной связи позволяют автоматически корректировать управляющие программы и воздействия с целью обеспечения стабильности в работе производственной системы. Они используются также для контроля и диагностики состояний оборудования ГАП.

Функциональные возможности (и, в частности, степень интеллектуальности) системы управления РТК определяются, главным образом, алгоритмическим и программным обеспечением, т. е. совокупностью алгоритмов обработки информации и управления, записанных на соответствующем языке программирования. Обычно программное обеспечение имеет модульную структуру и подразделяется на общее и специализированное. К общему (инвариантному) обеспечению относятся унифицированные модули операционной системы и системы управления базами данных, а к специализированному — программные' модули, реализующие конкретные алгоритмы обработки информации и управления.