|
SAPR asosida optimal dizaynning zamonaviy usullari
|
| bet | 3/10 | | Sana | 21.05.2024 | | Hajmi | 36,15 Kb. | | #249002 |
Bog'liq MA\'RUZA SAPR asosida optimal dizaynning zamonaviy usullari
Dizaynning ajralmas qismi sifatida loyihalash-nazariy hisob-kitoblar, dizayn, texnologik va operatsion tajriba va tajribalar asosida hujjatlarda (asosan chizilgan) mahsulotlarni yaratishning ijodiy jarayondir.
Hozirgi vaqtda dizayn jarayonida hal qilishni talab qiladigan muammolarning murakkabligi juda oshdi. Sifat jihatidan yangi darajadagi mashinalarni yaratish asosiy fanlar, dizayn va texnologiyalarning eng muhim yutuqlaridan foydalanish, xodimlarni harakatlantirish va shovqindan himoya qilish, zamonaviy iqtisodiy, ijtimoiy va ekologik muammolarni hisobga olishni o'z ichiga oladi.
Mashinalarning sifatini yaxshilash vazifasi dizayn bosqichida, ko'plab talablarni hisobga olgan holda, konstruktiv variantlarni har tomonlama tahlil qilish mumkin. Shunday qilib, har bir mashina, iloji bo'lsa:
minimal massa va etarli ishonchliligi,
yuqori tezlik va minimal dinamik ish yuki,
arzonligi va uzoq umr va boshqalarga ega bo'lishi kerak.
Dizaynda uning optimal parametrlarini (tizimli, kinematik, dinamik, operatsion) tanlash kerak, talablarga eng mos keladi. Bunday holda, mashinadan foydalanishning o'ziga xos shartlarini hisobga olish kerak bo’ladi.
Misol uchun, qo'shni uskunaning ishlashini hisobga olmaganda, uning ishlashini o'zboshimchalik bilan oshirish mumkin emas. Ba'zi hollarda, yuqori mahsuldorlikka ega bo'lgan mashinalar operatsiya vaqtida ishlamasligi mumkin va ishlashdan ko'ra ko'proq bo'sh orig’i bo'ladi. Bu ulardan foydalanish darajasini pasaytiradi va iqtisodiy samaradorlikni pasaytiradi.
Mashina sxemasi, odatda, ularning konstruktiv texnik-iqtisodiy baholash, bir necha variantlari parallel tahlil tomonidan tanlanadi:
kinematik va elektr mikrosxemalar takomillashtirish,
ishlab chiqarish qiymati,
energiya iste’moli,
ishonchliligi,
xotirasi,
metall sig'imi va og'irligi,
ishletilabilirligi,
agregatlash darajasi,
texnik qulaylik,
montaj-demontaj,
tekshirish sozlash,
tartibga solish.
Odatda, bir vaqtning o'zida barcha mezonlarga mos keladigan mashina yoki dizayn yo'q. Shuning uchun hisob-kitoblar har bir mezon uchun amalga oshiriladi, hisob-kitob natijalari jadvallarini tuzadi va optimal echimni tanlashni oqlash uchun ishlatiladi.
Dizaynning barcha mezonlarga muvofiqligini bilish uchun dizayner mijoz bilan birgalikda har bir cheklovni oqilona belgilashi mumkin, bu esa, bir tomondan, deyarli erishish mumkin, ikkinchidan, mijozning talablariga javob beradi.
Bundan tashqari, hisoblash orqali barcha cheklovlarni bir vaqtning o'zida qondiradigan tuzilmalar aniqlanadi.
Bunday tuzilmalar dizaynerning mijoz bilan birgalikda maqbul modelni tanlagan ko'plab echimlarni tashkil qiladi. Agar bunday tuzilmalar bo'lmasa, cheklovlar "zaiflashishi" mumkin.
Yuqoridagilardan kelib chiqadiki, texnologiyaning rivojlanishi mashinalar va texnologik asbob-uskunalarning barcha tizimlarining murakkabligi bilan birga keladi.
Dizaynning sifati va samaradorligi talablarini bir vaqtning o'zida oshirib, ularni yaratishning murakkabligi oshib boradi, bu esa uni ishlab chiqish va sanoatni rivojlantirish muddatini qisqartirish zarurligiga ziddir.
Ushbu qarama-qarshilikni bartaraf etish kompyuter texnikasini loyihalashda keng qo'llanilganda to'liq amalga oshiriladi. Asosiy yo'nalish-avtomatlashtirilgan dizayn tizimlarini yaratish (SAPR).
Dizaynning avtomatlashtirilishi barcha dizayn operatsiyalari va jarayonlari yoki ularning bir qismi inson va kompyuterlarning o'zaro ta'siri orqali amalga oshiriladigan dizayn usulini anglatadi.Kompyuterni ishlatish, dastgoh asboblarini loyihalashda dizaynerlarning ish samaradorligini 5-10 marta oshiradi (Alferov).
Bu shuningdek, Rur universiteti (Germaniya) tomonidan tasdiqlangan bo'lib, unga ko'ra qismning ishchi chizig'ining mashina bajarilishi qo'lda 10 marta tezroq amalga oshiriladi va ish haqi 2 marta kamayadi.
Ba'zi hollarda konstruktiv echimlarni optimallashtirish kompyuterlardan foydalanmasdan umuman mumkin emas. Har qanday dizayn va dizayn vazifasi, qoida tariqasida, ko'plab echimlarga ega, ulardan biri boshqa barcha echimlarga nisbatan iqtisodiy yoki samarali bo'lishi mumkin. Ushbu parametr faqat kompyuter yordamida tanlanishi mumkin bo'lgan optimaldir.
Dizayn jarayonini tashkil etishning eng yaxshi shakli-avtomatlashtirilgan dizayn (SAPR) tizimlarini qo'llash, ya'ni loyiha tashkilotining bo'linmalari bilan bog'liq bo'lgan va avtomatlashtirilgan dizaynni amalga oshiradigan dizayn vositalarini avtomatlashtirishdir.
Dizayn jarayonini tashkil etishning eng yaxshi shakli-avtomatlashtirilgan dizayn (SAPR) tizimlarini qo'llash, ya'ni loyiha tashkilotining bo'linmalari bilan bog'liq bo'lgan va avtomatlashtirilgan dizaynni amalga oshiradigan dizayn vositalarini avtomatlashtirish.
CADni tashkiliy-texnik (inson-mashina) tizimi sifatida yaratish maqsadlari quyidagilardir:
1. Dizaynning sifatini oshirish, tahlil qilinadigan dizayn echimlari va ularning har birini batafsil tahlil qilish. Chizmachilik ishlari va hisob-kitoblarning bajarilishini avtomatlashtirish, dastlabki va olingan ma'lumotlarni qayta ishlash orqali strukturaning rivojlanish muddatini qisqartirish;
2. Kompyuterlardan foydalanmasdan amalga oshiriladigan qismini kamaytirish orqali loyiha ishlarining qiymatini kamaytirish.
Ushbu maqsadlar
mukammal matematik usullar va hisoblash texnikasidan foydalanish,
samarali matematik modellarni ishlab chiqish,
ko'p tomonlama dizayn va optimallashtirish usullari,
hisob-kitoblarni avtomatlashtirish va grafik hujjatlarni ishlab chiqish orqali erishiladi.
Shunday qilib, SAPR - dan foydalanish dizaynerga juda ko'p tanqidiy optimallashtirish muammosini bayon qilish uchun haqiqiy imkoniyat beradi — bir vaqtning o'zida ko'plab qarama-qarshiliklarni hisobga olish.
SAPR dan foydalanish variantlarni tahlil qilish, optimallashtirish va qaror qabul qilishda shaxsning faol ishtirokini o'z ichiga oladi. Dizayn uchun bunday ijodiy yondashuv texnologik mashinalarning haydovchilarini o'qitish uchun xosdir, chunki undagi barcha vazifalar juda xavfli va ko'plab boshqariladigan parametrlarni o'z ichiga oladi.
Optimal dizayn nafaqat belgilangan vazifalarni bajaradigan, balki oldindan belgilangan sifat mezonlariga javob beradigan texnik ob'ektni yaratishni ham o'z ichiga oladi.
Optimal dizaynning eng past darajasi kompyuter texnologiyasidan, matematik modellardan va variantlarni optimallashtirishning tegishli usullaridan foydalanmasdan bir nechta tanlov asosida eng yaxshi dizayn variantini topishni o'z ichiga oladi. Misol uchun, har bir variant uchun, individual qadamlar orasidagi umumiy tishli nisbati ajratish uchun ikki yoki uch variantlari uchun reduktor loyihalashtirish har qanday sifat mezonlari (ommaviy, registri, va hokazo...) baholash va keyin nihoyat eng mos variantni tanlash uchun, dizayn hisob-kitoblarni amalga oshirish mumkin reduktor ishlashi.
Yuqori darajadagi matematik modellar shaklida shakllantirilgan optimal dizayn muammolari kompyuter asosida optimallashtirishning tegishli matematik usullarini qo'llash orqali hal etiladi. Eng yuqori darajaga SAPR doirasida hal qilingan optimal dizayn vazifalari kiradi.
SAPRda optimallashtirish muammolari dizayn jarayonining barcha bosqichlarida hal qilinishi mumkin. Shunday qilib, eskizni ishlab chiqish bosqichida optimal dizayn vazifasi texnik ob'ektning kelajakdagi ko'rinishini aniqlaydigan loyihaning asosiy parametrlarining zarur sonining oqilona qiymatlarini aniqlashdan iborat bo'lishi mumkin.
Texnik va ishchi dizayn bosqichlarida optimallash vazifalari yanada chuqurroq bo'lishi mumkin, bu ham ob'ekt, ham alohida komponentlar va qismlarning asosiy parametrlarining optimal qiymatlarini aniqlash masalalarini qamrab oladi. SAPRni ishlab chiqish jarayonida optimal dizayn muammosi quyidagi asosiy masalalarni hal qilishdir:
optimallashtirishning muayyan vazifalarini hal qilish bilan birga avtomatlashtirilgan dizayn jarayonining bosqichlarini aniqlash;
optimallashtirish matematik modellarini yaratish va mashina algoritmlarini ishlab chiqish;
yaratish yoki qarz dasturiy ta'minot optimallashtirish muammolarni hal qilish;
muayyan sifat ko'rsatkichlari qiymatlarini aniqlash, shuningdek, matematik modellarni shakllantirish va tegishli muammolarni hal qilish jarayonini boshqarish bilan dizayn ob'ektining variantlarini muloqot qilish va ko'rish tizimini ishlab chiqish.
Dizaynda dizaynni takomillashtirish bir yoki bir nechta mezonlarni optimallashtirish bilan ta'minlanadi. Turli mexanizmlar uchun strukturaning samaradorligi mezonlari qabul qilinishi mumkin: yuqori ishonchlilik, minimal massa, o'lchov va xarajat, eng yuqori samaradorlik, yuqori aniqlik va boshqalar.
Strukturaviy optimallashtirishda turli xil reduktorlarni tahlil qilish mumkin, masalan, ko'p bosqichli silindrsimon, planetar, to'lqin. Texnik topshiriqqa muvofiq mexanizmlarni loyihalashda dastlabki ma'lumotlar quyidagi xususiyatlarni o'z ichiga olishi mumkin: quvvat, tezlik, resurs, ish tartibi, yuklash siklogrammasi va boshqalar.
Parametrik optimallashtirishda, masalan, nazorat parametrlarining tishli drayverlari quyidagilar bo'lishi mumkin:
tishli modullarning bosqichlari,
tish soni,
g'ildiraklarning nisbiy kengligi va materiallari,
tortishish geometriyasi,
dvigatelning aylanish tezligi va boshqalar.
Cheklovlar kinematik (bir juftning tishli nisbati, chegara atrof-muhit tezligi), kuch (tishli g'ildiraklarning aloqa va burama kuchi shartlariga muvofiq), konstruktiv (o'lchovlar, elementlarni tartibga solish holati, ularning o'zaro ta'siri va aloqasi) va boshqalarga bo'linadi.
Bir mezonni optimallashtirishda muammo eng sodda tarzda hal etiladi. Misol uchun, echimni turli xil dizayn variantlari va eng yaxshi tanlov orqali olish mumkin.
Ko'p tanqidiy muammolarni hal qilish yanada qiyin. Ko'p tanqidiy optimallashtirish sifatni baholash uchun bitta mezon etarli bo'lmaganda ishlatiladi. Misol uchun, agar transport vositasini loyihalashda maksimal ishonchlilik va minimal massani ta'minlash yoki maksimal yuk hajmi va minimal o'lchamlarni ta'minlash vazifasi mavjud bo'lsa.
Qattiq matematik ishlab chiqarishda mashinaning optimal parametrlarini tanlash oson ish emas. Misol uchun, faqat oltita parametrning o'zgarishi (hisoblashning 5% aniqligi bilan) barcha echimlarni izlashga olib keladi (1/0,05)*6 = 64 000 000 imkoniyatlar beradi.
SAPR rivojlanish sharoitida texnik echimlarni avtomatlashtirilgan qidirish jarayonini rasmiylashtirish va mashinasozlik tugunlarining parametrlarini optimallashtirish katta qiyinchiliklarga olib keladi va qaror qabul qilishning maxsus sezgir usullarini, optimallashning raqamli usullarini va kompyuterning vaqti va kuchi bilan katta resurslarni qo'llashni talab qiladi.
Mashinalarning haydovchilarini texnik jihatdan maqsadga muvofiqligi tufayli loyihalashda asosan ikkita mezon qo'llaniladi: massa va hajm. Massa-gabarit xususiyatlari moddiy tanlash va issiqlik davolash katta darajada bog'liq.
Dastlabki ma'lumotlarning dastlabki bosqichida etishmovchilik loyiha va sinov hisob-kitoblarini amalga oshirishni belgilaydi. Qidiruv hisoblashda birinchi navbatda ba'zi dastlabki parametrlar belgilanadi — keyin esa-ketma-ket yaqinlashib kelayotgan bir qator ular aniqlanadi. Mashinalarning mexanik drayverlari zaif ulanishlar bilan bog'liq bo'lgan tishli quyi tizimlar qo'llab-quvvatlanadi.
Yuqoridagilardan kelib chiqadiki, dizayn juda ko'p. Umuman olganda, eng kam ish haqi bilan kerakli ish faoliyatini ta'minlaydigan variantni ko'rib chiqish kerak.
|
| |
