Применения вычислительной

Современное машиностроение требует создания мощных и производительных машин с пространственной зоной обслуживания. Высокая производительность машин невозможна без создания систем управления работой машин на основе применения вычислительных программируемых устройств и микропроцессорной техники. Это вызвало создание теории роботов и манипуляторов, разработки методов их проектирования и расчета.

Использование метода крутого восхождения связано с некоторыми трудностями и ограничениями. Так, при использовании нескольких оценочных характеристик этот метод становится малоэффективным. Кроме того, относительно большой объем расчетов требует применения вычислительных машин. В таких случаях более приемлем метод симплексного планирования экспериментов.

Это условие распространяется на циклические пластические деформации, о свойствах которых упоминалось выше, для анализа полей упругопластических деформаций в высоко напряженных зонах элементов конструкций. Широко распространенным способом анализа является метод конечного элемента для вариационного решения краевых задач при сетчатой дискретизации поля и применения вычислительных средств для решения больших систем уравнений. В качестве иллюстрации результатов таких способов на рис. 16 приведены данные решения задачи (полученные в ИМАШ В. А. Петушковым) о термонапряженности в зоне так называемого щелевого шва, образуемого при соединении сваркой параллельно расположенных листов или соосных обечаек для образования, например, объемов, по которым циркулируют охлаждающие среды, или антикоррозионной защиты. На рис. 16, б дан радиальный разрез двух сваренных по торцам обечаек из сталей Х18Н9Т (рис. 16, б, левая часть щелевого соединения) и теплостойкой стали (правая часть на рис. 16, б) с разными коэффициентами расширения. Определены термонапряжения в упругонла-стической стадии, возникающие только от радиального температурного градиента с более высоким нагревом внутренней обечайки из аустенитной стали. Предел текучести этой стали сгт = = 20 кГ1ммг, теплостойкой — 40 кГ/мм*. Вычисления сделаны для

В случае, если расчет программы производят без применения вычислительных машин, программа вводится в интерполятор в двоично-десятичном

Анализ уравнения (31) показывает, что изменение количества движения капли топлива вследствие изменения скорости потока газа на всем протяжении зоны горения составляет не более 10—20% полного изменения количества движения капли при ее выгорании; характер изменения этой составляющей по мере выгорания топлива аналогичен изменению полного количества движения капли. В то же время аналитическое решение уравнения (31) без применения вычислительных машин даже при принятых допущениях не представляется возможным.

Шестая глава посвящена вопросам градуировки и поверки вычислительных приборов, а также определению погрешностей измерений расхода вещества и тепла при переменных параметрах. Здесь также рассмотрены условия целесообразного применения вычислительных приборов.

6-4. УСЛОВИЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТЕПЛА И ВЕЩЕСТВА

В общем случае условия целесообразного применения вычислительных приборов с автоматическим учетом действительных значений изменяющихся параметров должны определяться значениями тех систематических погрешностей в измерении расхода тепла AiQi, AQ2, ..., AQn или вещества AGj, AG2, ..., iAGn, которые возникают за счет пренебрежения колебаниями 1-го, 2-го ,..., п-то параметра. Здесь под параметрами имеются в виду: коэффициент расхода а, поправочный множитель е, плотность измеряемой среды р, давление р, температура t и т. д. Если при изменениях данного /-го параметра значение AQjf(AGj) превышает допустимую величину AQj доп (AGj дОП), то применение вычислительного прибора с автоматическим вводом действительных значений данного /-го параметра целесообразно. В противном случае данный параметр должен приниматься как неизменный, а ввод в схему вычислительного прибора действительных значений должен осуществляться лишь тех параметров, для которых AQ(AG) больше А1<3Доп(АОдоп). Значениям AQ(AG) и АфдопСАСдоп) каждого /-го пара-

Третий случай охватывает примеры измерений, когда пределы изменения параметров незначительно (например, адвое) превышают указанные во втором случае. Здесь вопрос применения вычислительных приборов должен решаться из технико-экономических соображений. Учет действительного значения каждого параметра требует дополнительных затрат на установку датчика, его эксплуатацию (осмотр, ремонт, поверку и т. д.) или же затрат на усложнение вычислительной схемы при отсутствии необходимости в установке датчика. Сравнивая указанные приведенные затраты с экономическим эффектом от увеличения точности измерения расхода тепла или вещества, можно было бы решить вопрос о целесообразности применения вычислительного прибора в данном случае. Однако если затраты на установку датчиков, их эксплуатацию и т. д. оценить сравнительно несложно, то подсчет экономической эффективности от увеличения точности измерения — задача очень трудная, и в настоящее время приемлемой методики ее решения не имеется.

Определение устойчивости однокоординатного следящего привода дроссельного управления при учете кулонового трения в направляющих и насыщения по расходу также достаточно просто осуществляется методом, изложенным в § 2.5, по параметрам U и Z и максимальному рассогласованию привода. Однако определение качества переходного процесса в этом случае без применения вычислительных машин представляет большие трудности.

Аналитический метод расчета должен основываться на решении дифференциального уравнения процесса изменения площади открытия запирающей щели. Однако решение полного дифференциального уравнения с учетом всех физических и конструктивных параметров, влияющих на характер срабатывания клапана, не представляется возможным без применения вычислительных машин. Упрощение решения дифференциального уравнения также не даст результатов, пригодных для инженерной практики.

• возможность рациональной обработки большого количества рутинных измерений благодаря простоте записи и оценки их результатов на основе применения вычислительной техники,

ний. ВММ позволяют выполнять последующие расчеты без применения вычислительной техники. В некоторых случаях ВММ получают сочетанием аналитических методов и машинного эксперимента.

2) возможно более высокий, но экономически оправданный уровень автоматизации машин и их комплексов на базе применения вычислительной техники;

условием должен быть адаптивный распределитель программ на базе ЭВМ и микропроцессоров. Успех применения вычислительной техники для расчетов долго сдерживался обеспечивающим этапом — программированием, пока не пришли к автоматическому программированию.

ЕСКД обеспечивает стабильность документации, устраняющую необходимость переработки ее при пересмотре технологии изготовления изделий за счет: сокращения почти в 2 раза номенклатуры конструкторских документов, а также их стабильности, исключающей необходимость переработки при пересмотре технологии изготовления изделий; исключения из документации повторения одних и тех же данных; установления рациональной системы нумерации чертежей, облегчающей выявление уже спроектированных и изготовленных изделий и их составных частей, а также создающей основу для широкой унификации .и стандартизации деталей машин; установления упрощенных, единых правил оформления чертежей, позволяющих не только увеличить производительность труда, но и использовать наиболее простые средства для механизации и автоматизации процессов выполнения чертежей и других графических изображений и их чтения; возможность применения вычислительной техники для обработки данных, содержащихся в документации.

Значительные возможности в использовании методов строительной механики в расчетах напряженных состояний осесимметричных несущих элементов ВВЭР открываются в связи с расширением применения вычислительной техники в практике проектирования. Матричная запись и решение соответствующих дифференциальных уравнений на ЭВМ позволили в компактной и единообразной форме при сравнительно небольших затратах машинного времени (измеряемого десятками секунд) получать распределение напряжений в таких сложных зонах корпусов реакторов, как фланцевое соединение главного разъема [9, 10, 12]. В таком расчете представляется возможным учесть ступенчатое изменение толщин, несовпадение средних радиусов оболочек, условия взаимодействия между элементами. Увеличение числа сопрягаемых элементов и уменьшение их высоты (до долей толщин) позволяет заменить сложный профиль в зоне сопряжения ступенчатым и получить напряжения, характеризующие концентрацию напряжений. Вводя в такие расчеты интегральные функции пластичности или переменные параметры упругости, можно получить данные о перераспределении напряжений в упругопластической области [12, 15].

Проектирование, эксплуатация, научные исследования в настоящее время невозможны без применения вычислительной техники. В связи с этим на кафедре ведутся интенсивные работы по алгоритмизации расчетов, математическому моделированию химических процессов и разработке программ задач теории эксперимента, интенсификации процессов химической технологии (доц. А. Г. Бондарь, ст. преп. О. Т. Попович, инж. Р. М. Колесникова). В результате проведенной работы даны рекомендации по применению методов вычислительной математики и вычислительной техники для решения типовых задач, встречающихся при проектировании, исследованиях и управлении. Результаты разработок изложены в учебном пособии (Б. А. Жидков и А. Г. Бондарь «Алгоритмизация расчетов в химической технологии» под редакцией проф. А. С. Плыгунова).

создания условий для широкого применения вычислительной техники путем установления единых систем документации (проектно-конструкторской, технологической, управленческой и др.), а также создания единых государственных систем клас-

Одним из направлений автоматизации научных исследований в машиноведении является разработка обобщенных моделей машин, механизмов, устройств и создание для них проблемно-ориентированных программ [1, 2]. При разработке обобщенных моделей главное — это унификация и стандартизация конструктивных особенностей и рассматриваемых физических процессов, их реализация на ЭВМ. Тщательный анализ конструкций и процессов позволяет расширить возможности применения вычислительной техники, разработать оптимальные по времени счета, по широте применения и глубине исследования программы.

Определение устойчивости ряда динамических систем высокого порядка перечисленными выше критериями приводит к принципиальным ошибкам, вызванным ограничениями в располагаемой точности вычислений. К таковым относятся системы со слабодемпфированными звеньями, с близкими частотами и т. п. Ошибки имеют место как при расчете вручную, так и в случае применения вычислительной техники.

тирования и конструирования существенно не менялись. Механизация процесса разработки началась с применения вычислительной техники в сложных расчетах. Дальнейшей ступенью усовершенствования процесса разработки явилось применение автоматизированного проектирования (САПР). Применение вычислительной техники, работающей по специальной программе, позволило возложить на машину ряд функций, которые до сих пор выполнял конструктор.