Поняття про оптимальне проектування

ДЕТАЛЕЙ МАШИН

АВТОМАТИЗОВАНЕ ПРОЕКТУВАННЯ

ГЛАВА 18. ПОНЯТТЯ ПРО ОПТИМАЛЬНЕ ТА

Проектування будь-якого виробу чи технічного об’єкта пов’язане з розв’язуванням задач пошукового конструювання трьох типів [11].

Задачі першого типу – пошук і вибір найефективнішого фізичного принципу дії об’єкта для конкретних умов роботи. Наприклад, при проектуванні вантажопідйомного пристрою в основу може бути покладений ручний, електричний чи гідравлічний привод або можлива комбінація їх.

Задачі другого типу – пошук і вибір найраціональнішого технічного рішення для прийнятого фізичного принципу дії. При розв’язуванні цих задач варіюють конструктивними елементами та їхніми ознаками для знаходження найдоцільнішого поєднання їх. Розв’язування таких задач є матеріалізацією фізичного принципу дії або технічної ідеї.

Задачі третього типу – визначення оптимальних значень параметрів прийнятого технічного рішення. При розв’язуванні цих задач комбінують параметри до тих пір, поки не дістануть їхні оптимальні співвідношення.

Проблема вибору найкращого конструктивного рішення, що складається із задач трьох вказаних типів, розв’язується методами оптимізації.

Дістати оптимальне рішення – це значить вибрати такий варіант конструкції машини, який мав би більші переваги при зведених до мінімуму недоліках, тобто йдеться про вибір ліпшого варіанта, що найбільше задовольняє поставлену мету. Наприклад, машина повинна мати високу надійність та продуктивність при малій масі та малих затратах енергії.

Вибір варіанта передбачає наявність критерію порівняння, що дає змогу зазначити ліпший із наявних варіантів. Критерій порівняння різних варіантів називається критерієм оптимізації. Кожній меті оптимального проектування відповідає певний критерій оптимізації. Наприклад, якщо метою оптимізації деталі або машини в цілому є забезпечення мінімальної маси, то критерієм оптимізації буде маса об’єкта.

Порівняння варіантів конструкції машини при проектуванні може здійснюватись за кількома критеріями одночасно. У такому разі мають бути багатокритеріальні задачі оптимального проектування.

Із підвищенням класу виробу мета оптимізації стає більш загальною, а для об’єктів великої складності (комплексів) має соціально-економічний характер (наприклад, умови оптимізації комплексу устаткування для автоматизованого виробництва певних деталей). У більшості випадків можна використовувати локальну або внутрішню оптимізацію окремих елементів чи складальних одиниць об’єкта, яка є корисною і для глобальної оптимізації.

Математична модель, що відображає взаємозв’язок критерію оптимізації з параметрами оптимізації називається цільовою функцією.

Із ростом складності сучасних технічних об’єктів стає все важче оцінювати конкретний варіант проекту, його відповідність вихідним вимогам та найпрогресивнішим тенденціям сучасної техніки. Ускладнення конструкції сучасних об’єктів і, як наслідок, збільшення обсягу потрібної для конструктора інформації, сприяла появі нових методів опрацювання та практичного застосування технічної інформації у вигляді автоматизованого проектування. При автоматизованому проектуванні конструктор ставить задачу для ЕОМ, а машина обробляє весь обсяг потрібної інформації, систематизує його і робить первинне підбирання варіантів розв’язків. За конструктором залишається право вибору остаточного рішення. Для такого взаємного спілкування конструктора з ЕОМ створені системи автоматизованого проектування (САПР).

САПР – організаційно-технічна система, що призначена для автоматизованого проектування і складається з комплексу засобів автоматизації проектних робіт та відповідних підрозділів проектної організації.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Матеріали пружин	\|	Укладачі: Д.М. Коновалюк

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.