Программном обеспечении

Испытания на прочность производят на образцах и натурных деталях, в последнее время в условиях, приближающихся к условиям работы натурных деталей. Это испытания на крупных моделях или на натурных деталях; испытания при программном нагружении, воспроизводящем действительный закон изменения нагрузок в эксплуатации. Программа задается кулачковыми механизмами, командоаппаратами, записью на перфокартах, магнитных лентах.

На рис. 109 приведена зависимость вероятности разрушения-суммарной циклической долговечности Snt от уровня напряжения ffj при программном нагружении гладких образцов сплава ВТ6. Как видно из рисунка, низкие напряжения блока о^ активно участвуют в процессе усталостного разрушения сплава ВТ6, по крайней мере, начиная с Oj = = 200 МПа, что составляет примерно 0,5ал. В реальных конструкциях

Рис. 109. Зависимость вероятности разрушения Рн суммарной циклической долговечности 2/7, от уровня напряжения о, при программном нагружении гладких образцов сплава ВТ6 диаметром 10 мм: 1 -а, =500 МПа (const); 2-аг =36 МПа; 3- аг = 200 МПа; *-ог =330 МПа;

Рис. 110. Зависимость вероятности разрушения Ри суммарной циклической долговечности ?л, от относительной длительности л, 1пг действия низких напряжений (ст2 = 330 МПа) при программном нагружении гладких образцов сплава ВТ6 диаметром 10 мм: ' 1 -пг = 0; 2-nl :пг = 1 :20; 3-я, .:ла = 1 :80; 4-nl :пг = 1 :320

Рис.' 111. Зависимость вероятности разрушения Р и суммарной циклической долговечности 2л2 от относительной длительности п11пг действия высоких напряжений (ст, = 500 МПа) при программном нагружеНии гладких образцов сплава ВТб диаметром 10 мм: ,

Коррозионная среда при программном нагружении влияет примерно так же, как и при стационарном. В области малой вероятности разрушения и при стационарном, и при программном нагружении эффект влияния коррозионной среды сильнее, в то время как при больших вероятностях разрушения долговечности в коррозионной среде и на воздухе практически одинаковы. И при стационарном, и при программном нагружении дисперсия логарифма долговечности заметно выше при испытании в коррозионной среде. При испытаниях на воздухе при стационарном нагружении с амплитудой напряжения QI = 500 МПа дисперсия составила 0,0264, а при программном нагружении 0,0408, в то время как при испытании в 3%-ном растворе NaCI соответственно 0,117 и 0,208.

Результаты статистической обработки испытаний надрезанных образцов показали, что наличие концентрации напряжений не меняет качественной картины усталостного разрушения при программном нагружении гладких образцов.

Универсальная машина71 для испытания на усталость при различных видах напряженного состояния — изгибе, кручении, растяжении и сжатии, а также сложно-напряженном состоянии при совместном действии изгиба и кручения содержит два направленных вибратора, угол между которыми можно изменять от 0 до 90°. Разработана машина, позвочяющая проводить испытания образцов или тонкостенных элементов конструкций при программном нагружении в условиях чередования статической ползучести и циклического нагружения [76]. Для исследования влияния переменных циклических напряжений на процесс ползучести разработано устройство [120], позволяющее регистрировать деформацию ползучести в указанном режиме нагружения. Установка72 позволяет проводить испытания плоских образцов на усталость при знакопеременном изгибе и кручении.

Применительно к рассматриваемой задаче оценки прочности в условиях сочетания малоциклового и многоциклового, в том числе и случайного по характеру нагружения с наложенными кратковременными перегрузками, справедливость деформационно-кинетического критерия разрушения не очевидна. С целью обоснования справедливости критерия (1.1.12) для указанных случаев проводились испытания при мягком и жестком типах нагружения, а также программном нагружении как с регулярным, так и нерегулярным изменением напряжений или деформаций в процессе испытания. Во всех случаях форма цикла регулярного нагружения была симметричной синусоидальной, и общая долговечность всех испытанных образцов не превосходила 5-10Б циклов. Частота испытаний выбиралась из условий соблюдения требований ГОСТ 2860—65 «Металлы. Методы испытаний на усталость» об исключении саморазогрева образца до температуры более 50° С в процессе повторных нагружении при нормальной температуре. В зависимости от уровня напряжений (деформаций) частота составляла 0,5—50 Гц.

Более жесткая проверка справедливости использования критерия (1.1.12) для описания процесса накопления суммарного-повреждения в широком диапазоне долговечностей может быть осуществлена при программном нагружении как с регулярным, так и нерегулярным изменением напряжений (деформаций) в процессе испытаний.

Рис. 18. Принципиальная схема (а) следящего устройства для компенсации термической деформации при неизотермическом программном нагружении (б) с использованием компенсирующей функции типа е^ =/(т) (в)

Выбор метода решения на ЭВМ системы линейных алгебраических уравнений зависит от свойств матрицы А, числа уравнений N и возможностей ЭВМ — объема оперативной памяти, быстродействия и числа значащих цифр, с которыми ведутся вычисления. В настоящее время в прикладном программном обеспечении ЕС и СМ ЭВМ имеется достаточно большое число программ, реализующих прямые методы. Здесь мы рассмотрим только один прямой метод — метод Гаусса. Некоторые другие прямые методы — метод прогонки, метод квадратного корня — будут рассмотрены ниже в главах 3 и 4 при обсуждении алгоритмов решения тех задач, где их использование наиболее эффективно.

Моделирование случайных величин. Остановимся подробнее на способах генерации случайных координат точки на поверхности S,-и случайных углов 0 ио). В основе этих процедур лежит использование стандартных подпрограмм (или подпрограмм-функций), позволяющих получать последовательности псевдослучайных чисел, равномерно распределенных на интервале [О, 1]. Например, в программном обеспечении ЕС ЭВМ имеется подпрограмма RANDU [151, обращение к которой имеет вид:

Книга состоит из двух глав. В первой главе излагаются сведения об этапах жизненного цикла изделий и о функциях, процедурах и программном обеспечении основных автоматизированных систем, используемых на этапах проектирования, производства, реализации и эксплуатации промышленной продукции. Вторая глава посвящена основным средствам реализации CALS-техноло-

Формализация процедур структурного синтеза в общем случае затруднительна, поэтому для их эффективного выполнения обычно используют специализированные программы, ориентированные на ограниченный класс проектируемых схем. Характерные особенности технологии изготовления и проектирования имеются у микропроцессоров и схем памяти, у заказных и полузаказных СБИС (ASIC - Application-Specific Integrated Circuits), в том числе у программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Эти особенности обусловливают различия в методах проектирования схем и требуют их отражения в применяемом математическом и программном обеспечении ECAD.

В программном обеспечении структурного синтеза можно наблюдать стремление к специализации программ на основе учета функциональных и технологических особенностей проектируемых схем. Так, имеются программы, ориентированные на синтез схем применительно к CPLD- или FPGA-технологиям, или программы для синтеза схем сигнальных процессоров (DSP - Digital Signal Processor), на базе которых проектируют промышленные компьютеры и другие встроенные системы управления, например, транспортными средствами, бытовой аппаратурой и т.п. Программное обеспечение SPW/HDS для синтеза сигнальных процессоров на поведенческом уровне предлагает фирма Cadence. Программу SystemView вместе с библиотекой ELANIX RF/Analog Library фирмы Elanix применяют для проектирования DSP-алгоритмов, аналоговых систем со встроенными подсистемами, систем связи, систем управления с дискретными и аналоговыми компонентами. Другими примерами программ, ориентированных на проектирование DSP, могут служить MISTRAL2 и COSSAP компаний Mentor Graphics и CADIS соответственно.

В программном обеспечении выделяются две относительно независимые части: инвариантная, которая мало зависит от конкретного объекта проектирования, и предметная. Инвариантная часть программного обеспечения включает управляющую программу, систему управления базой данных, программы машинной графики и систем документирования. Предметную часть образуют проектные процедуры, специфичные для конкретного объекта проектирования и изготовления, а также соответствующие им базы данных.

Таким образом, модульный подход обеспечивает постепенное развитие функциональных, адаптационных и интеллектуальных возможностей РТК и преемственность поколений: по мере совершенствования ГАП РТК с программным управлением могут «переродиться» в РТК с адаптивным управлением, а последние — в РТК с элементами искусственного интеллекта. Применительно к РТК второго и третьего поколений первостепенное значение имеет принцип модульности в алгоритмическом и программном обеспечении систем управления. Помимо основных функциональных модулей РТК, реализующих алгоритмы адаптации и искусственного интеллекта, в этих системах важная роль отводится обслуживающим (сервисным) программным модулям. Практическая реализация программных модулей адаптивных систем управления с элементами искусственного интеллекта для РТК требует создания специальных мультимикропроцессорных вычислительных сетей, которые являются центральным элементом системы управления ГАП.

Ряд систем поставляются вместе с роботом, который осуществляет осмотр зон контроля по определенной программе. Основные элементы ноу-хау сосредоточены в программном обеспечении систем; в частности, ряд фирм используют преимущественно преобразование Фурье (Ther-mosensorik), однако наибольший объем продаж приходится на установки фирмы Thermal Wave Imaging, в которых реализована синтетическая обработка сигнала (см. п. 5.10.3). Частью программного обеспечения являются также программы, позволяющие "сшивать" отдельные термоизображения с учетом направления осмотра и кривизны поверхности.

В работе [15] подробно описаны этапы моделирования активного ТК путем теоретического решения соответствующей задачи ТК и оптимизации параметров аппаратуры. В соответствии с теорией, изложенной в главах 2 и 3, оптимизации подлежат мощность и длительность нагрева, а также оптимальное время наблюдения критериев дефектности, в качестве которых выбраны температурный сигнал AT и текущий контраст С = АТ/Т. В программном обеспечении предусмотрено решение обратной задачи ТК, что позволяет оценить площадь, глубину и раскрытие (толщину) обнаруженных дефектов.

Тем самым создается возможность динамического развития информационных систем, не требующего изменения в программном обеспечении, обслуживающем данную систему.

Приведенные в главе аналитические выражения (7.6), (7.9), (7.12), (7.13), (7.15) и (7.16) позволяют вычислять точные значения функций распределения окончания биномиальной и экспоненциальной последовательных процедур проверки статистических гипотез по альтернативному признаку при любых значениях входных параметров и произвольной конфигурации границ оценочных уровней. Во многих случаях эти вычисления осуществимы без использования ЭВМ (на начальных этапах наблюдения и ограниченной продолжительности последовательной процедуры). Достаточно проста и подготовка программы вычислений на ЭВМ, поскольку в упомянутых выше выражениях используются известные математические функции, для вычисления которых в программном обеспечении любой ЭВМ имеются стандартные операторы. Все изложенное позволяет надеяться, что материалы окажут помощь в решении упомянутых задач прикладного характера.

Изображение состоит из трех проекционных видов дефекта и его изометрического представления, что дает возможность представить форму дефекта, а при нахождении нескольких дефектов в визуализируемой области достаточно просто определить параметры для каждого дефекта. В программном обеспечении предусмотрена развитая система маркеров, визуализирующих плоскостей, что облегчает анализ зарегистрированных дефектов.