С переходом от детали к узлу и далее к машине число параметров возрастает
С переходом от детали к узлу и далее к машине число параметров возрастает, а оптимизация конструкции многократно усложняется. Она потребовала разработки новых методов решения задач о выборе наилучшего варианта среди множества возможных. Например, широко используется метод последовательных приближений, когда решение системы уравнений находится путем неоднократных проб комбинаций значений различных параметров. Реализация таких решений становится возможной только с помощью электронно-вычислительных машин (ЭВМ). В настоящее время оптимизация конструкций является одним из разделов науки о так называемой системе автоматизированного проектирования (САПР).
Для каждого изделия разрабатывают математическую модель. Она включает: 1) систему уравнений, описывающих взаимосвязь параметров (в нашем примере уравнения для J и А); 2) систему ограничений значений некоторых параметров, например [σ], габаритов, .стандартных значений и т. п.; 3) систему условий, например минимум массы, габаритов, стоимости, максимум к. п. д. и т. п.
Параметры изделия разделяют на две группы:
1) заданные — не подлежащие изменению и достаточные для выполнения расчета. Например, для расчета зубчатой передачи необходимо и достаточно задать крутящий момент, частоту вращения, ресурс наработки и режим нагрузки;
2) управляемые — подлежащие определению при проектировании. Именно управляемые параметры позволяют осуществлять процесс оптимизации путем выбора наилучшего варианта их сочетания. Для зубчатой передачи это диаметры и ширина колес, модуль зубьев, угол наклона зубьев, материал и термообработка и пр.
Основные понятия о САПР и использовании ее при проектировании деталей машин см. [40]. В данном курсе мы будем указывать только заданные и управляемые параметры тех или иных изделий. Примеры расчета можно рассматривать как один из вариантов поиска оптимальной конструкции.
Вопросы для самоподготовки
1. Критерии работоспособности — перечислите и приведите примеры конструкций, где тот или иной критерий является главным.
2. Объясните понятие номинальной и расчетной нагрузки.
3. Конструкционные материалы — факторы, которые учитывают при выборе материала.
4. Вероятностные методы расчета — примеры использования в нашем курсе, цели таких расчетов.
5. Объясните понятие надежности. Способы повышения надежности.
6. Какими методами осуществляется оптимизация конструкций? Приведите примеры из нашего курса или другие (свои).
Для каждого изделия разрабатывают математическую модель. Она включает: 1) систему уравнений, описывающих взаимосвязь параметров (в нашем примере уравнения для J и А); 2) систему ограничений значений некоторых параметров, например [σ], габаритов, .стандартных значений и т. п.; 3) систему условий, например минимум массы, габаритов, стоимости, максимум к. п. д. и т. п.
Параметры изделия разделяют на две группы:
1) заданные — не подлежащие изменению и достаточные для выполнения расчета. Например, для расчета зубчатой передачи необходимо и достаточно задать крутящий момент, частоту вращения, ресурс наработки и режим нагрузки;
2) управляемые — подлежащие определению при проектировании. Именно управляемые параметры позволяют осуществлять процесс оптимизации путем выбора наилучшего варианта их сочетания. Для зубчатой передачи это диаметры и ширина колес, модуль зубьев, угол наклона зубьев, материал и термообработка и пр.
Основные понятия о САПР и использовании ее при проектировании деталей машин см. [40]. В данном курсе мы будем указывать только заданные и управляемые параметры тех или иных изделий. Примеры расчета можно рассматривать как один из вариантов поиска оптимальной конструкции.
Вопросы для самоподготовки
1. Критерии работоспособности — перечислите и приведите примеры конструкций, где тот или иной критерий является главным.
2. Объясните понятие номинальной и расчетной нагрузки.
3. Конструкционные материалы — факторы, которые учитывают при выборе материала.
4. Вероятностные методы расчета — примеры использования в нашем курсе, цели таких расчетов.
5. Объясните понятие надежности. Способы повышения надежности.
6. Какими методами осуществляется оптимизация конструкций? Приведите примеры из нашего курса или другие (свои).