Исследование методов автоматизированного проектирования динамических систем (стр. 11 из 25)
 |  |
Рисунок 3.8 - Форма визуализации процесса моделирования
Рисунок 3.9 - Страница отображения графиков изменения параметров элемента во времени
Эта форма имеет две страницы: страницу графиков (рис.5) и страницу числовых данных (рис.3.10). На странице графиков цвет надписи на кнопке включающей/выключающей отображение графика идентичен цвету самого графика.
Рисунок 3.10 - Страница отображения числовых данных
Следует учесть, что режим отображения графиков для каждого элемента модели задается при вводе его параметров (отображать/не отображать – см. рис.2).
Для просмотра и наглядного сравнения графиков изменения параметров нескольких элементов предусмотрена специальная форма (см. рис.7), вызываемая нажатием кнопки «Графики». На форме расположено поле , на котором изображаются графики и выключатели, кнопки «закрыть» и «записать»(см. рис.3.11).
Рисунок 3.11 - Форма сопоставлений представлений графиков, изменения параметров элементов модели
Сохранение моделей.
Создаваемая модель в любой момент может быть сохранена в файле на жестком диске, если выбрать пункт меню Модель/Записать. В дальнейшем сохраненная модель может быть прочитана, для чего необходимо выбрать пункт меню Модель/Загрузить и с помощью появившейся стандартной формы выбрать файл, содержащий необходимую модель (по умолчанию файлы моделей имеют расширение *.mdl).
Генерация отчета.
В программе предусмотрена возможность сгенерировать отчет по результатам моделирования. Для этого необходимо выбрать пункт меню Отчет/Создать. Отчет создается в формате документа Microsoft Word (естественно для этого он должен быть установлен на данном компьютере).
Отчет включает в себя:
- изображение расчетной схемы модели;
- описание параметров всех элементов модели;
- произвольное число выбранных пользователем графиков изменений параметров отдельных элементов модели (см. рис. 7) – при каждом нажатии кнопки «Записать» окно с изображениями графиков помещается в отчет.
Внимание! Если на вашем компьютере установлена программа «Лексикон - RTF конвертер» с автоматической конвертацией текстовых файлов в Word документ (о чем свидетельствует соответствующий пункт подменю в меню «Файл»), то генерация отчетов будет невозможна (по причине некорректной работы RTF-конвертера с OLE объектами). Устранение данной ошибки возможно, если удалить RTF-конвертер из автозагрузки Microsoft Word. Для чего необходимо удалить файл …\Office\Startup\lexrtf2.wll.
Сгенерированный программой отчет можно просмотреть загрузив установленный на компьютере Microsoft Word, например, сделать это можно выбрав пункт меню Отчет/Показать и указать требуемое имя файла отчета.
4 ИССЛЕДОВАНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ (ЭКСПЕРИМЕНТ)
4.1 Задачи исследования колебательной системы
Рисунок 4.1 – расчётная схема пресс – ножниц
Объектом исследования является пресс – ножницы(8-45581 ВО). Этот вид оборудования работает в условиях динамических нагрузок. Резкое увеличение нагрузки чаще всего происходит, когда резко исчезает технологическая нагрузка, что и приводит к возникновению колебательных явлений. Расчётная схема представлена на рисунке 4.1.
М1 – нижняя масса (станина), М2 – верхняя (траверза) , М3 – плунжер, М4 – Узел резания, М3+М4 - ползунCфундамента – жесткость фундаментных болтов, Cколонн – жесткость колонн.
Рассмотрим такую ситуацию: при работе ножниц произошло разрушение заготовки, при этом технологическая нагрузка исчезает, под действием силы (которая возникла в результате разрушения заготовки) узел резания начинает резко увеличивать свою скорость, сила через болтовые соединения передаётся плунжеру (возможно раскрытие стыка или разрушение болтов) , а через него на траверсу, увеличивается сила которая действует на колонны, далее на станину, станина действует на фундамент, потом под действием силы реакции опоры фундамента станина начинает двигаться вверх (сильная нагрузка на фундамент, разрушение). Таким образом на работу оборудования будут влиять следующие факторы:
1 Масса узла резания, этот фактор будет оказывать существенное влияние на характер колебаний протекающих в системе, очевидно, что чем меньше масса этого узла, тем меньше сила, которая является источником колебаний, но узел резания должен иметь достаточную массу для выполнения технологической операции, необходимо подобрать оптимальный вариант.
2 Отношение массы станины к массе узла резания, чем больше масса станины, тем меньше амплитуда колебаний, которые она будет совершать и соответственно меньше действие на фундамент, но с увеличением массы станины увеличивается её стоимость, затраты на транспортировку, и т. д.
3 Отношение массы траверзы к массе станины, важность этого фактора аналогична станине.
4 Жесткость колонн, чем жестче колонна, тем больше сила, действующая на колонны, но колонна меньшей жесткости должна быть более затянутой, для сохранения не раскрытия стыка, что связано с большей трудностью на их установку, а так же необходим более качественный материал.
5 Отношение жесткости колонны к жесткости стыка, сила действующая на колонну зависит от жесткости стыка, так же данный фактор оказывает значительное влияние на характер колебаний всей системы.
Итак, нами выделено пять факторов, которые влияют на характер колебаний, в качестве отклика выберем следующие параметры:
Максимальная скорость узла резания, сила, действующая на станину
Задачи експеримента.
Найти уравнение регрессии 2-го порядка и выполнить статистический анализ модели.
1Построить графики зависимости отклика от каждого из факторов Y=f(Xi) при фиксированных значениях остальных факторов (каждый рисунок должен содержать 3-4 кривые).
2Используя двумерные сечения поверхности, выполнить анализ влияния факторов в изученных интервалах их изменения на функцию отклика
4.2 Построение модели плана II порядка
Модель второго порядка выбрана нами так как модель первого порядка скорее всего будет не адекватна, а модели более высоких порядков сложны в построении и в принципе, возможно почти любую модель аппроксимировать параболой. Для построения плана II порядка можно использовать следующую модель [40]:
 . | (4.1) |
Для этого необходимо провести эксперимент так, чтобы каждый фактор варьировался на трех уровнях. Простейшим решением этой задачи является план типа 3k. Реализация этого плана для k>3 требует большого числа опытов.(в нашем случае 35=243)
Для построения модели второго порядка обычно используют ортогональный план первого порядка в качестве ядра, на котором достраивается план второго порядка, поэтому такие планы называются композиционными и соответствуют шаговой идее построения планов [43].
Для удобства работы с приведенной моделью II порядка, с помощью обозначений (4.2) преобразуем ее к виду (4.2’):
 | (4.2) |
 . | (4.2’) |
Задача заключается в том, чтобы по результатам наблюдений определить значения коэффициентов bi, дисперсии и доверительные границы для них, а также определить их значимость.