автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Научные основы моделирования и управления технологическими машинами на грунтах со слабой несущей способностью

На правах рукописи

БОРИСЕВИЧ ВЛАДИМИР БОРИСОВИЧ

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ МАШИНАМИ НА ГРУНТАХ СО СЛАБОЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ

Специальность - 05 05 03 - Колесные и гусеничные машины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2006

003449163

Работа выполнена в Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете)

Научный консультант Член корреспондент РАН,

доктор технических наук, профессор, Приходько Вячеслав Михайлович

Официальные оппоненты Академик РАН,

доктор технических наук, профессор, Фролов Константин Васильевич

Доктор технических наук, профессор, Грифф Мирон Исаакович

Доктор технических наук, профессор, Иванов Андрей Михайлович

Ведущая организация Конструкторское бюро транспортного и химического машиностроения (КБ ТХМ), г Москва

£ ¿е**

Защита состоится 30 мая 2006 г в ауд 42 на заседании диссертационного совета Д212 126 04 при Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) по адресу

125319 ГСП А-47, Москва, Ленинградский пр , д 64 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ (ГТУ) Автореферат разослан 28 апреля 2006 г

Отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью, просим направлять в адрес совета института

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор Максимов В А

/___ ^

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы

Проведенный в 2004 - 2005 г г Федеральной службой по надзору в сфере транспорта государственный контроль состояния сети автомобильных дорог России показал, что финансирование дорожной отрасли явно недостаточно В должном объеме не выделяются средства как на строительство новых, так и на ремонт существующих дорог Дорожно-транспортная сеть страны остро нуждается в ремонтно-восстановительных работах, так как имеет значительную колейность, выбоины, трещины Значительная часть территории России покрыта грунтовыми дорогами Даже в центральных районах России в сельской местности транспорту приходится работать в условиях бездорожья Поэтому вопрос выбора типов машин и режимов их функционирования на грунтах со слабой несущей способностью весьма актуален

Особенно большое значение транспорт высокой проходимости приобретает при строительстве трубопроводов, а также во вновь осваиваемых районах при небольших объемах перевозок, не оправдывающих сооружение автомобильных дорог В связи с этим встает ряд технико-экономических вопросов установление сферы эффективного применения машин высокой проходимости с расчетом потребных капиталовложений и расходов на их эксплуатацию, исследование взаимодействия движителя с грунтом слабой несущей способности, исследования в области конструирования машин высокой проходимости для повышения их экономичности и другие

Диссертация посвящена решению научной проблемы, имеющей большое значение для повышения эффективности управления технологическими машинами Свойства грунта существенно сказываются на выборе типов используемых машин и режимов их работы Рациональный выбор режимов работы машин на грунтах со слабой несущей способностью несомненно позволит сократить время использования дорогостоящей техники, повысить ритмичность, сократить затрать' и сроки выполнения работ

Объектом исследования являются режимы функционирования и методы управления технологическими машинами при выполнении работ на грунтах со слабой несущей способностью

Цель и основные задачи исследования

Целью настоящей работы является создание научных, научно-методических и технико-производственных основ комплексного анализа и моделирования режимов функционирования технологических машин на грунтах со слабой несущей способностью и соответствующих методов управления

В соответствии с поставленной в диссертации целью решаются задачи

• анализ методов и моделей взаимодействия технологических машин с грунтами со слабой несущей способностью,

• разработка методики оценивания параметров грунтов на базе эмпирических характеристических моделей взаимодействия контактной площадки движителя с грунтом,

• разработка методов и моделей оценивания микропрофиля дорожного полотна,

• построение моделей взаимодействия одиночного колеса с грунтом со слабой несущей способностью и создание обобщенной методики анализа характеристик взаимодействия многоколесных машин с грунтом со слабой несущей способностью,

• разработка моделей оценки колебаний и изгибающих моментов при движении технологических машин на грунтах со слабой несущей способностью,

• разработка программно-моделирующего комплекса для исследования процессов функционирования технологических машин и разработки методов оптимизации режимов функционирования на грунтах со слабой несущей способностью,

• техническое задание на программную реализацию методов расчета с учетом интеграции с математическими пакетами в рамках системы поддержки принятия решений (автоматизации научиых исследований)

Методы исследования

Теоретической основой диссертационной работы являются механика грунтов, методы оптимизации, стохастическая аппроксимация, оптимальное управление, случайные процессы, имитационное моделирование, общая теория систем, исследование операций, регрессионный и дисперсионный анализ, методы многомерного статистического анализа, дифференциальные уравнения и другие

Научная новизна

Научную новизну работы составляют научные, научно-методические и технико-производственные основы комплексного анализа и моделирования режимов функционирования технологических машин на грунтах со слабой несущей способностью и соответствующие методы управления

Иа защиту выносятся

• методика управления технологическими машинами на грунтах со слабой несущей способностью с учетом нестационарных режимов взаимодействия,

• адаптивный алгоритм оптимального управления на основе метода стохастической аппроксимации,

• концепция интеграции имитационных и аналитических моделей компонентов системы «движитель-грунт» в единый контур управления,

• модель нестационарного микропрофиля дорожного полотна в виде «склейки» стационарных параметризуемых процессов,

• эквивалентная энергетическая модель погружения контактной площадки по произвольной траектории,

• вероятностная модель учета скорости воздействия контактной площадки на деформацию с учетом стохастических свойств грунта,

• новые аналитические зависимости для силовой и кинематической схемы в сдвиговых штамповых экспериментах

Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов

Обоснованность и достоверность научных положений, рекомендаций и выводов, изложенных в работе, определяется корректным использованием современных математических методов, согласованным сравнительным анализом аналитических и экспериментальных зависимостей

Практическая ценность и реализация результатов работы

Научные результаты, полученные в диссертации, доведены до практического использования Разработан программно-моделирующий комплекс, позволяющий в интерактивном режиме использовать оперативные данные о состоянии грунтов для принятия решений по выбору типов технологических машин, а также режимов их функционирования Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения в НИИ 21, ГНЦ ГУП НАМИ, ФГУП КБ «МОТОР», ЗАО НПВК «СВАРКА», а также используются в учебном процессе в МАДИ(ГТУ) и в ЗАО «Автотехцентр СИМ» Результаты внедрения и эксплуатации подтвердили работоспособность и эффективность разработанных методов

Апробация работы

Содержание разделов диссертации докладывалось и получило одобрение

• на республиканских и межрегиональных научно-технических конференциях, симпозиумах и семинарах (1979-2006 гг),

• на расширенном заседании кафедры «Теоретическая механика» Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета)

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Структура работы соответствует списку перечисленных задач и содержит описание разработанных методов, моделей и алгоритмов

В первой главе диссертации выполнен анализ моделей взаимодействия технологических машин с грунтом со слабой несущей способностью. Показана эффективность использования полуэмпирических методов определения характеристик взаимодействия, с целью автоматизированного выбора технологических режимов функционирования технологических машин

Приведен анализ робастности методов многомерного статистического анализа на предмет применимости к решениям проблем моделирования взаимодействия технологических машин на грунтах со слабой несущей способностью

Проведенные исследования показали, что, несмотря на большое разнообразие эмпирических моделей погружения штампа, использование методов многомерного статистического анализа дает основу для синтеза новых более точных моделей Новые модели штамповых экспериментов являются основой для аналитического описания процессов взаимодействия машин с грунтами С другой стороны, регрессионные модели позволяют напрямую использовать численные методы, которые не уступают по точности, аналитическим моделям

Проведен анализ оценочных показателей и характеристик микропрофиля дорожного полотна Предполагается, что ординаты поверхности, отсчитываемые по горизонтальной плоскости, образуют случайное поле, а продольное сечение этой поверхности является случайной функцией Показано, что наиболее полной характеристикой микропрофиля является корреляционная функция или, что более удобно для практического использования, спектральная плотность дисперсии (СПД)

В диссертации рассмотрены основные модели расчета характеристик взаимодействия одиночного колеса с деформируемым основанием Проводится сравнительный анализ точности методов для различных типов грунтов и режимов движения Выявлен класс аналитических зависимостей и характеристик взаимодействия машин с грунтами

В результате, ставится и решается задача комплексного анализа и моделирования процессов управления технологическими машинами при выполнении земляных, строительных, монтажных и других видов работ на грунтах со слабой несущей способностью Анализ и систематизация задач привела к схеме исследований, приведенной на рис 1 Для достижения поставленной в диссертации цели предполагается решение многоуровневого комплекса взаимосвязанных задач

Рис 1 Взаимосвязь методов и моделей

Модели грунта основаны на результатах обработки штамповых экспериментов Вместе с моделями микропрофиля они дают основу для разработки методов взаимодействия одиночного колеса с грунтом В свою очередь последняя модель является основой разработки моделей многоколесных машин Все эти модели замыкаются на моделировании процесса управления с целью оптимизации тяговых и энергетических характеристик Рассмотренное множество моделей представляет собой теоретическую основу для построения системы автоматизации научных исследований в области

моделирования режимов функционирования технологических машин на грунтах со слабой несущей способностью

Во второй главе ставятся и решаются задачи построения моделей для оценки характеристик слабонесущего грунта

На основе моделей регрессионного и дисперсионного анализа разработаны новые эмпирические модели погружения штампа в грунт слабой несущей способности В качестве варьируемых параметров штампа рассматриваются I. - длина, В - ширина, N3 - число грунтозацепов, Н3 - высота грунтозацепа и другие При этом измерялись О - вертикальная нагрузка, т - тангенсальная реакция, X -последующий горизонтальный сдвиг штампа, г - глубина погружения и другие

По экспериментально полученным данным проведен сравнительный анализ известных моделей, таких как Яноши-Ханамота, Беккера и других Разработана методика оценки адекватности моделей с использованием множественного коэффициента корреляции и отношения Фишера, которая позволила получить новые эмпирические модели, среди них

^ = (ка+к)0 X) (1)

Ч>

4г=(к + кг Х) + (кд+кхд X) 1пС> (2)

Так значения Р-отношения моделей (1) и (2) равны 233 7 и 527 9 соответственно, а коэффициентов корреляции 0 98 и 0 99, что говорит об их статистической значимости

Проведен ряд экспериментов по оценке влияния скорости погружения штампа Характер экспериментальных зависимостей приведен на рис 2

Найдено концептуальное подобие между полученными зависимостями и плотностью ^-распределения Так, при малых скоростях грунт ведет себя как мелко дисперсионная среда (число степеней свободы х2-РаспРеДеления велико), при очень больших скоростях грунт представляет единую массу (одна степень свободы Х2-распределения)

0,24

0,22

0,20

V,

и.

г

о.оо

0,00 0,02 0.04 0,06 0.08 0,10 0,12 0,14 0,16

г (м)

Рис.2. Результаты экспериментов по оценке влияния скорости погружения штампа.

В результате предложена следующая регрессионная зависимость:

где рь р2, рз, с!г, с/у, 1/кр - параметры регрессии, Г - гамма-функция.

По результатам расчета приведенной шести параметрической модели получен коэффициент множественной корреляции 13=0.98 и значение Р-отношения 139, что подтверждает адекватность полученной модели.

Полученные зависимости явились основой для разработки кинематической модели погружения штампа по произвольной траектории (рис.3). В диссертации сделаны предположения:

« для каждой точки (г, X) существует единственная траектория штампового эксперимента, приводящая в нее из начальной точки

С^РгР+рг-У+рз-г,

(3)

2

(4)

Ы что дает возможность рассчитать эквивалентные нагрузки и энергетические затраты, приводящие в эту точку,

• для любых двух точек (г^, А.0 и (г2, А,2) существует единственное сочетание кривых погружения и сдвига, приводящих к указанному перемещению, что определяет эквивалентность приращения нагрузки и энергетических затрат

Итерационная процедура расчета включает следующие этапы

1 Предполагается, что в точке (г,, к,) уже найдены силовые реакции С?„ т,

2 На первой фазе изменяется составляющая 0,+1 = <Э,+ДО, , причем погружения берется зависимость

0-ехр[а + Ь VI)

только вертикальная за исходную модель

(5)

К

Аг,,

Аг„

Рис 3 Эквивалентная схема по приращениям

3 На второй фазе О считается неизменным, меняется только т и вертикальное перемещение происходит лишь за счет сдвига

4 Вертикальные приращения и ДгС| на первой и второй фазе должны быть согласованы из условия существования кривой штампового эксперимента для схемы смещения

г = г(0, К), <Э = 0,+1, Л = Л,+1, Дги + ДгС) = Дг,, (6)

где Аг, = г(Я)- кривая погружения

5 Результирующее объединение траекторий приводит к решению дифференциального уравнения

^1 = |(а-/пО0+Ь^)2 к2(ка+2к2К,)-г[„ (7)

которое допускает аналитическое решение

Разработанная схема позволяет моделировать процесс взаимодействия контактной площадки движителя с грунтом по произвольной траектории, что дает возможность по критерию энергетических затрат решать задачи оптимизации взаимодействия

Построена модель расчета энергетических затрат на погружение Пусть начальные значения г и Я равны го=0, Я0=0 и конечные соответственно и Я* Кривая погружения г(Х) выбирается из класса степенных функций г = к 1т При этом энергетические потери определяются на основании интегралов

Ак = ф т(г,Л)с/Л Аг = ф 0{г,К)б2 А = АХ+А2

Таким образом, алгоритм выбора траектории сводится к последовательному выполнению следующих шагов

1 Задаваясь О* и Я* из обратного уравнения находится гк О ,0 < <Э0

г =

{к0+к2 Л) 1п

Ч>

О 2

,0>с?о

О)

2 Вычисляется значение т(гк ,Як) в конечной точке траектории

3 Подбирается траектория погружения из точки (0,0) в (гк, Як)

4 Вычисляются энергетические затраты на погружение А, Аг, Ах

5 Находится оптимальное решение при изменении значений Як Решена задача выбора траекторий для заданного значения

тангенсальной составляющей нагрузки, что необходимо для определения сцепления технологических машин с грунтом и найдено критическое значение тангенсальных перемещений, определяющее срыв грунта, которое основывается на исходной зависимости

'ш

=(¿о+к е>а

а

(10)

а ограничение на траекторию заключается в выполнении соотношения > г'шХ

На основании анализа энергетических потерь в диссертации получено дифференциальное уравнение, определяющее линию срыва, и, для частных случаев, найдены ее аналитические решения

В третьей главе ставится и решается задача разработки модели микропрофиля местности В качестве спектральной плотности микропрофиля всего маршрута движения технологических машин в диссертации выбрана осредненная по всем участкам спектральная

плотность ординат микропрофиля Кдем(Х)=—^Кде1(Х)

N

Микропрофиль маршрутов предлагается рассматривать, как нестационарный процесс, «сшитый» из реализаций стационарных процессов Число стационарных процессов зависит от вида маршрута - чем он неоднороднее, тем больше реализаций различных стационарных процессов необходимо брать для образования микропрофиля всего маршрута

Микропрофиль всего маршрута, кроме гауссовской составляющей, включает еще отдельные единичные крупные неровности, не вписывающиеся в представление о микропрофиле как о нормальном нестационарном случайном процессе В результате, показано, что микропрофиль маршрута можно представить в следующем виде

где Б,(1, //, 11+1)=0,5[Здп(1-1,)-8дп(1-11+1)] - селектирующая функция, N - число однородных участков с регулярным микропрофилем на маршруте, N1 - число неровностей на маршруте, I, - длина 1-го однородного участка, - длина ¡-й неровности,

N

N1

<7(/)=1(оэ, (1,1„ I,+1;+2 Я, (ОБ, (1,11!1 + /;;

(11)

01 , ЗУ (13)

" 1 при х > О Sgn(xJ=< О при х=0 -1 при х<0

Используя селектирующие функции, появляется возможность аналогично тому, как включены в микропрофиль маршрута единичные крупные неровности, включить в него периодическую составляющую (стыки плит, пахота, гребенка и тд ), если она имеется на каком-либо участке маршрута или на всем маршруте

Более чем для половины (53%) 2-х километровых участков маршрута использовалось СПД микропрофиля

Kqj^RMl^l (12)

А.

Для 35% участков использовалось выражение

Р0(Х2+Х2)(Х2 +х\) ХА(Х2 +1\)

Для 12% от общего количества участков использовалось выражение для аппроксимации Kqe(A)

ко п,

qe{ Ч~1а(Х2+Х22)(Х2 +X2J(X2 +Х\) '

Следует отметить, что аппроксимация всегда бралась простейшей из возможных выражений для спектральной плотности, обеспечивающей прохождение аппроксимирующей кривой внутри доверительного интервала Поэтому получилось три приведенных выражения

Предложенная аппроксимация оказалась приемлемой для микропрофилей 2-х километровых участков грунтовых дорог Рассматривались два маршрута профилированная грунтовая дорога длиной 250 км и непрофилированная ровная грунтовая дорога длиной 180 км Средние значения коэффициента Do оказались соответственно равными mDo = 6*10-5 м и mDo = 7,6*10-5 м при коэффициентах вариации VDo = 0,26 и VDo = 0,29 Средние значения коэффициента Л1 равнялись соответственно тЛ1=0,65 м-1 и

шЛ1=0,945 м-1 при коэффициентах вариации почти в 10 раз меньше, чем коэффициенты вариации йо Спектральная плотность дисперсии микропрофиля и дисперсии ординат микропрофиля определялась при этом в диапазоне дорожных частот 0,6 м-1 < Л < 12 м-1

Большой разброс в СПД микропрофилей маршрутов получается, если построить огибающие для Кце1(А) и получить граничные спектры

Кцетах(К) = 5ир{Кце,(К)}, (15)

Кцет,„(К) = тЦКЯеШ (16)

где Кде тахтт(А) - максимальный и минимальный граничные спектры микропрофиля участков на данном маршруте, 1 = 1, п, п -число точек СПД, получавшихся при спектральном анализе, N1, где N - число 2-х километровых участков на маршруте

ТП ' ï т 4 15 20

-*- маршрут i.ï'I K^axfi) маршрут N21 Кт1-(/.} маршрут №2 К„,;„(''.) »- маршрут№2 Ктш(1)

Рис 4 Граничные спектры маршрутов

Рассмотренные примеры (рис 4 ) сравнительно коротких маршрутов показывают, что разброс в СПД микропрофилей их участков настолько большой, что микропрофиль всего маршрута нельзя считать стационарным процессом

При реализации измерений микропрофиля дорожного полотна использовался динамический преобразователь профиля, который вырабатывает электрический сигнал в аналоговой форме, являющийся линейным преобразованием ординат микропрофиля дорожной поверхности под колесом Затем, проводится его дискретизация Полученная информация заносится в базу данных

Проведенный спектральный и корреляционный анализ ряда участков дорожного полотна дал интересные результаты На рисунке 5 представлен график спектральной плотности дорожного полотна по результатам 560 замеров 20-ти километрового участка

Из графика видно, что спектр имеет явно выраженные пики, что позволяет говорить о разработке моделей дорожного полотна, как комбинации ограниченного числа синусоид с очень маленьким шумом Кроме того, частная автокорреляция практически равна нулю для всех значений, кроме сдвига на один лаг Это позволяет представить модель профиля в виде Марковского случайного процесса

Рис 5 Оценка спектральной плотности

На основе полученных результатов, в диссертации поставлена и решена задача моделирования профиля местности и характеристик параметров грунта с заданными статистическими характеристиками

Модель формализована в виде случайного поля, при этом каждая траектория передвижения определяет случайный процесс Если свойства процесса определены через автокорреляционную функцию R{m), то для физической реализуемости процедуры генерации выборочной траектории естественным образом ограничивается область определения ковариационной функции Граница выбирается так, что за ее пределами корреляция между случайными величинами практически отсутствует Образуем последовательность

п

Предположим, что Mr], =0, тогда для справедливо

п п п п

Щ, =М2>,Г]1+У = 5>,Mn,+y =Y,xlMr* = M?)Zx, =0. (17)

i=i /=1 /.и 1=1

а для значений 1 выполнятся

= м

.(=1 i=1

кМ(т)1+] ^i+j+i) I (18)

/=1 /=1

ГО, i Фк + 1 где M(t]l+J i=k + j

Необходимые значения х, для совпадения ковариационной функции последовательности \ с заданной R(m), определяется на основании решения системы методом Зейделя Это, в свою очередь, сводится к итерационной процедуре решения систем линейных алгебраических уравнений относительно отклонений £ от точного решения, т е Аек=б\ где 5к - вектор невязок на /с-ом шаге итерации

Кроме того, для оценки качества дорожного полотна предлагается использовать результаты кросскорреляционного анализа (рис 6) Приведенные графики показывают на существенные поперечные колебания дорожного полотна В результате оценки параметров грунта по штамповым экспериментам, можно говорить лишь о некоторых вероятностных характеристиках параметров грунтового основания Поэтому в качестве обобщенной постановки задачи

плопп^гоотлп оаплптиплтива митопп^лт^i |мп попомотплп р^/итлвлг-л

• ! W4 I М I W/ I УМ^МЛШМ^Ши/! VllliWJ^IIJtSWiWtl^VtSl I 11»I I I pjf I I I WWWI W

основания. Каждому параметру грунта приписывается не число, а случайная величина с заданным распределением. Предполагается, что распределение является нормальным.

Ъао Согг Э.Е.

-15 -, 063 , 0497

-14 090 , 0496

-13 -, 103 ,0496

-12 -, 1 13 , 0495

-11 -, 120 , 0494

-10 -,120 , 0494

-9 -, на ,0493

-3 108 , 0493

-7 -, 095 , 0492

-6 -,081 ,0431

-5 -, 048 , 0491

-4 ,0112 , 0490

, 1003 , 0490

-2 ,2347 , 0489

-1 , 4429 , 0489

0 , 8042 , 0488

1 ,4590 , 0489

2 ,2172 , 0489

3 ,0755 , 0490

4 , 0063 . 0490

5 -,047 ; 0491

6 -, 080 , 0491

7 -, 096 , 0492

8 -.109 , 0493

9 -, 119 , 0493

10 -, 121 , 0494

11 -,119 , 0494

12 -,113 ,0495

13 -, 104 , 0496 ,0496

14 089

15 -, 058 ,0497

Рис.6. Кросскорреляционная функция дорожного полотна.

В результате при расчете характеристик, они также будут иметь вероятностный характер, а задача заключается в оценке параметров распределения вероятностей каждой характеристики. Такой подход к анализу характеристик движения колесной технологической машины является более адекватным. Кроме того, он позволяет сразу оценить влияние точности задания каждого из параметров на точность каждой из расчетных характеристик.

В четвертой главе разрабатываются методы и алгоритмы расчета параметров взаимодействия колесных машин с грунтом слабой несущей способности. Ставится и решается задача разработки расчетного метода, позволяющего исследовать влияние основных параметров системы колесо-грунт с возможностью наиболее полного учета механизма разрушения грунта.

Для проверки и обоснования аналитических зависимостей, предложенных в диссертации, был проведен ряд экспериментов. Проводился съем усилий с датчиков по различным колесам. На рис.7.

приведена схема эксперимента, где схематично показано положение датчиков и напряженное состояния в данной точке пространства

Рис 7 Экспериментальное оценивание напряженности

Получены результаты, которые подтверждают явно выраженный экстремум напряженности непосредственно в зоне контакта Модуль напряженности по горизонтали имеет явно выраженный максимум, который приходится на точку контакта (максимальной напряженности между начальным и конечным углами контакта) Модуль напряженности в среднем убывает по мере углубления датчиков, однако расположение по горизонтали явно доминирует В работе проводился ряд аппроксимаций по разработанным регрессионным зависимостям В целом, результаты аппроксимаций дали положительные результаты и позволили сделать уточнение аналитических зависимостей, что естественным образом улучшает качество решений по выбору режимов движения колесной машины

Серия экспериментов была направлена на определение качества зависимостей нормальной и тангенсальной составляющей реакции непосредственно под колесом, что входит в соотношения для определения тяговой характеристики В результате экспериментов было предложено разбить аналитическую зависимость на две составляющие до максимальной и после Это и послужило основой для улучшения показателей методики расчета характеристик взаимодействия Значение Р-отношения, равное 1246,977 и симметричность остатков подтверждает предположение о робастности предложенной аппроксимации нормальной составляющей напряженности под колесом В целом, полученные

результаты наглядно показали наличие точки максимума эпюры напряженно состояния под колесом

На основе моделей регрессионного анализа модельных экспериментов напряженного состояния под колесом было показано, что эпюра экспериментальных удельных реакций на рабочем участке обода колеса также имеет выраженный максимум Проведенный анализ показал, что точность аппроксимации возрастает при разбиении области на две [а0, ам] и [ам, а<] Аналитический вид зависимостей имеет поправочный регрессионный коэффициент (3, что дает дополнительное увеличение точности модели

qM sm[ (3 ^ У sin (3 | а0 < а < а.

qM s/níp Я*-2] /s/nfp °КГ~М-1 ам<а<а,

(19)

^ I а., < а < а,

где qM - максимальное значение нагрузки, ам - значение угла, соответствующее максимуму напряженности, а0 и а« - начальный и конечный угол контакта Показано, что в результате такой аппроксимации точность определения интегральных характеристик по сравнению с методами Беккера и Забавникова выше на 2-3%

Алгоритмическая процедура сводится к решению интегрального уравнения F{aa)=0

аК ак 2 W

F = íqf(a) sin a da+ íx(a) cosa da - , (20)

J D В

a0 a0

где q(a,a0) - нормальная нагрузка, определенная выше, D - диаметр колеса, В - ширина колеса, W- нагрузка на ось

Тангенсальная составляющая х(а,а0) нагрузки на колесо определяется на основании соотношения

( ( D

x(a) = g(a) tgQ у 1-ехр —— [(ам-а0)+(1-/) {cosaM-cosа0)]

где у - параметр регрессии тангенсальной нагрузки, i - коэффициент буксования

В диссертации проведены исследования сходимости алгоритма Проведенные расчеты и моделирование выявили основные закономерности, что позволило дать рекомендации по выбору конструктивных параметров технологических машин Показано, что увеличение угла внутреннего трения грунта (не зависимо от роста нормальных реакций) приводит к росту удельных тангенциальных реакций г по поверхности взаимодействия Для конкретных значений характеристик основания и движителя изменение 8 от 15 градусов до 40 градусов приводит к увеличению свободной тяги ф на 80% при одних и тех же потерях энергии на движение (^=0 4) Таким образом, грунт с большим углом внутреннего трения позволяет двигаться колесу с меньшими потерями энергии Увеличение /гф при И^Солз? приводит к уменьшению осадки колеса и измеьению координат поверхности контакта а0, ам и а^ в соответствии с уравнением равновесия колеса по оси г Изменение значения п от 0,47 до 2,0 (при /гф=Сопз?) приводит к увеличению потерь энергии при свободном режиме движения колеса (ф=0, \Л/=Соп51), в два раза Изменение показателя степени п на 0,1 приводит к изменению („ в среднем на 5% Увеличение модуля сдвига приводит к уменьшению тангенциальных реакций Расчеты по исследованию влияния скорости движения и удельной свободной тяги на потери энергии колеса показали, что существует несколько областей у функции ф)

при постоянной величине нагрузки

Для оценки проходимости многоколесной машины и анализа влияния перераспределения нагрузки были проведены эксперименты, схематично представленные на рис 8 Общая схема эксперимента заключалась в оценке осадки грунта после прохождения многоколесной технологической машиной Основными факторами были значения общего нагружения на все колеса (Р) и перераспределение нагрузки по колесам

Всего рассматривалось три случая Вед-ЭтаН (от большой к малой), Ея (равномарная), БтаП-Вед (от малой к большой) При различных значениях давления Р в каждом из трех вариантов измерялась осадка грунта после прохождения каждого колеса

Показано, что распределение нагрузки существенно влияет как на осадку колесной машины, так и на тяговые характеристики.

Рис. 8. Оценка повторного воздействия на грунт.

Полученные данные с одной стороны явились основой для разработки метода расчета взаимодействия многоколесной машины с грунтом, с другой, они подтвердили экспериментально полученные аналитические соотношения. Таким образом, весь спектр экспериментальных данных показал работоспособность предложенных методов и алгоритмов.

Разработанный метод расчета характеристик взаимодействия одиночного колеса дал основу для разработки метода анализа характеристик многоколесных машин с учетом распределений нагрузки и режимов движения на грунтах со слабой несущей способностью. Интегральные характеристики многоколесных машин определяются на основании характеристик взаимодействия каждого колеса и, в результате, определяются на основании соотношения: 1 М • 1 1

= Ф = о1у" (21)

Последнее соотношение дает базу для расчета тяговых характеристик многоколесной машины. Основу прямого метода, т.е. метода расчета интегральных характеристик колеса, дает алгоритм взаимодействия одиночного колеса, рассмотренный выше.

В пятой главе рассмотрены модели отдельных агрегатов технологической машины, которые существенно влияют на колебания и вибрации. Можно считать доказанным, что большинство параметров

колебаний технологических машин имеют закон распределения близкий к нормальному Это относится к деформациям упругих элементов подвесок, ускорениям и перемещениям точек подрессоренных и неподрессоренных масс, деформациям несущей системы внутренним силовым факторам в ней и тд Заметные отклонения от этого закона наблюдаются сравнительно редко Т е в обычных условиях нелинейности упоугих, и особенно, демпфирующих характеристик подвесок и шин мало сказываются на распределении параметров колебаний

Для расчета дисперсий параметров колебаний нелинейной модели технологической машины применим метод статистической линеаризации Это позволяет получить сравнительно простые соотношения, по которым расчеты параметров колебаний удовлетворительно согласуются сданными экспериментов

Применительно к задаче линеаризации характеристики подвески и шин, условия соответствуют требованию минимума дисперсии разности полной силы в линейной и нелинейной подвеске (шине)

Для определения жесткостей упругих и. коэффициентов сопротивлений демпфирующих элементов необходимо знать совместные плотности вероятностей деформаций и скоростей

деформации рессор и шин - {{8Р 8р), 5Ш) Предполагается, что

закон распределения входных сигналов линеаризуемых звеньев

оправдано, поскольку законы распределения деформаций рессор и шин близки к нормальному Вместе о тем установлено, что изменение формы закона распределения не оказывает существенного влияния на коэффициент статистической линеаризации Более существенна его зависимость от математического ожидания и дисперсии входного сигнала

Выражение для полной силы в подвеске (шине) может быть представлено F(x, x)=F1(x)+F2(x), где Fi(x) - сила в упругом элементе, зависящая только от его деформации, F2(xj сила в демпфирующем

нормальный f(x,x) =-

2пахах

2

что вполне

"Ж,.; Р„._ ■ (23)

элементе, зависящая только от скорости деформации Для данной задачи получить аналитическое решение удается лишь в отдельных случаях Как правило, приходится проводить численное решение

Передаточные функции для предложенной расчетной схемы имеют следующий вид

а) передаточная функция по абсолютным перемещениям

Нгс,(р) = ь/гР + Сш— ■ (22)

Мр +гшр + сш

б) передаточная функция по деформациям шин

Мр2

Мр' + гшр + сш

Спектральную плотность возмущающего воздействия от дороги определяется на основании

к {,Л-°<Уг ю2+ю1 юш

КдД®/--2--2-г ~2-Г' (24)

' ш ш +Й2 а +аш

1,1 V .

где сош = -— (последний множитель учитывает сглаживающую со

способность шины) На основании предложенных аппроксимаций в работе получены основные зависимости для дисперсии параметров колебаний одномассовой модели машины

Если в качестве спектра возмущающего воздействия от дороги принять выражение без учета сглаживающей способности шины

Кя, --¡Г^-ТГ

^ог+со:;]

двухмассовой модели машины будет справедливо

, ,, , то для дисперсии параметров колебаний

ш со +к>;

2М

\м + пг)2сI М2с . ,

--+-р- + {М + т)г

+ (25)

ю

что приводит к возможности установления зависимостей влияния дорожного полотна и последующего включения факторов колебаний в общую структуру модельных экспериментов анализа функционирования многоколесной технологической машины

С целью объединения всех компонентов системы машина-грунт в диссертации ставится и решается задача построения аналитико-имитационной модели технологической машиной, как совокупности процессов функционирования узлов и агрегатов В силу сложности, вложенности и многофункциональности именно имитация в данном случае представляется наиболее целесообразной Результатом формального процессного подхода явилось множество вариантов организации методик расчета

Предполагается, что система это множество параметров

2 = {?,}"=! (влажность, угол поворота и др) Каждый параметр д, принимает множество числовых значений, обозначаемое в дальнейшем как ст^,) Определим состояние процесса в целом, как б'=< >, где q!ea{ql) Процесс 1 есть четверка

где Б - пространство состояний, Т - множество времен изменения состояний, Р - фазовая характеристика процесса, определяемая как преобразование состояния во времени Г Т-^Б, а- отношение линейного порядка на Т

Введены формальные операции свертки, развертки, проецирования и объединения процессов, которые позволяют создать формализованное описание как отдельных составляющих процессов (динамическое изменение характеристик грунта, профиль дороги и др ), так и взаимодействие моделей процессов компонентов системы «машина-грунт» Так процесс распределения нагрузки на каждое колесо можно рассматривать с одной стороны как автономный процесс, а с другой как проекцию всего процесса, включая динамику передвижения и процесс взаимодействия

Генерация процесса 20 выполняется путем задания оператора

элементарного оператора Н0'

где А - множество аргументов ЛсО, ю- случайное число

Включение параметра со позволяет случайный характер компонентов,

2=<£ Т, Р, а>

(26)

(27)

например, генерация случайного профиля дороги или случайных свойств грунта.

На основе предложенного в диссертации процессного описания решается задача построения вычислительного процесса, имитирующего совокупность параллельных процессов, описывающих передвижения машины. Рассмотрено влияние отношения сцепления на последовательность выполнения операторов. Пусть заданы два процесса Zí и условно изображенные на рис.9. Дискретные состояния процесса пронумерованы от 1 до 13, а процесса Ъг - от 14 до 26.

' 3 ;

(2) Т 1.

¿ГУ i7;

U! /I т

j i17) (lA (1Э < J ш)

~i—г^

\\ Z2

22 .Л, (25:1261

/ 24 ;

,Х & !/ х

tl t2 ts t> ts »6 tj t8 t9 t10 tu t,2 t,3

Рис.9. Пример сцепления процессов.

В этом случае должен быть обязательно выдержан порядок си для Zi и а2 для Z2, поскольку в общем случае, внутри каждого процесса существует сцепленность элементарных операторов. Кроме того, необходимо выполнить условия утверждения для любой пары сцепленных операторов из разных процессов. Так, для приведенного примера (рис. 9.) из операторов fy и Л14 первым должен вычисляться оператор /71; из h5 и /?18 первым - Л18 и т.д.

Проведенные модельные аналитико-имитационные эксперименты привели к следующим результатам.

Независимо от точек замера, режима движения и дорожных условий на Кг(а) можно выделить несколько зон, где имеется более или менее четко выраженные максимумы 5 < со1 < 4Гц, 6 < ш2 < 14Гц, 16<ш3<30Гц В первую зону попадают собственные частоты колебаний подрессоренных масс технологической машины

Во втором частотном диапазоне при спектральном анализе обнаруживается два-три максимума, соответствующих собственным частотам колебаний неподрессоренных масс, агрегатов на раме, первого тона упругих изгибных колебаний и первых тонов крутильных колебаний Степень проявления этих экстремумов зависит от положения точки замера Определить какой максимум следует условно относить к собственной частоте тех или иных колебаний

Наконец, в третьем частотном диапазоне при 1/3 октавном спектральном анализе на СПД ускорений также обнаруживается два-три максимума соответствующих частотам второго тона изгибных колебаний рамы, колебаний некоторых узлов на раме и высоким тонам крутильных колебаний

Анализ нормированных спектров вертикальных ускорений точек рам технологической машины, полученных экспериментально и расчетным путем, показывает, что эти спектры можно аппроксимировать выражением

Кг(Ы =_а2(^2 + а2)(а2 + а22)т2_

(а2+а2^[((о2-(й1)2+4у1®2(й2]{(сэ2-ы1)2+4ч/2а22а>2; К '

Коэффициенты тразличные для разных точек рам и

зависят от спектра возмущения дорожного полотна

Для аппроксимации нормированных спектров ускорений точек при

малых уровнях возмущений, когда имеется только один максимум на

спектре или когда высокочастотным максимумом можно пренебречь

(специфика грунтовых дороги), предлагается использовать

следующее выражение

а2(а2 +а2)(и>2 +а22) [(а2 -®2)2 + 4\\12(о2а2 ]

-ГТ2-л 2 2 2 т (29)

Для параметров вертикальных колебаний в подвесках двухосных технологических машин зависимость Ъх = Ъх(У), в подавляющем большинстве случаев, монотонная С ростом скорости с к з деформаций рессор и шин, вертикальных ускорений подрессоренных и неподрессоренных масс увеличиваются пропорционально Vя Показатель степени «п» меняется от 0,5 до 1,5 2,0 в зависимости от Кде(Х), характеристик подвесок и шин технологической машины

Возмущающее действие, вызывающее поперечные угловые колебания определяются разностью ординат микропрофиля дороги под левыми правыми колесами Спектр К у>., этой разности с

уменьшением частоты (увеличением длины неровности) изменяется в меньшей степени - и при X->0, ~ стремится к

постоянной (а не к да, как в случаи спектра продольного сечения дорожного полотна), так что дисперсия ограничена Благодаря

этому среднеквадратические значения параметров поперечных угловых колебаний зависят от скорости V в меньшей степени, чем от параметров вертикальных колебаний

Предлагается два метода расчета рам на изгиб с расчетом динамической нагрузки По первому методу коэффициенты перегрузки над осями подвесок принимаются равными кп(ХА)~ 1, кп(Хв) = \,2 По второму - кп(ХА) = 1,2, кп(Хв) = 1,2 (для наиболее сложных условий эксплуатации принимается кп(ХА) = 1, кп(Хв) = 2) распределение перегрузок в точках между осями принимается линейным Исходя из этих допущений, строится эпюра динамической составляющей изгибающего момента и определяется коэффициент динамичности, используемый в расчетах лонжеронов на прочность Спектры перерезывающих сил КТл(а,х) в сечениях несущих

систем зависят от положения сечения, уровня и формы спектра микропрофиля дороги, скорости движения и нагрузки на машину Показано, что зависимости СПД перерезывающих сил имеют те же резонансные зоны, что и для СПД изгибающих моментов Положение

этих зон в первую очередь низкочастотной зоны меняется с изменением нагрузки и уровня воздействия от дороги.

V, мс"1

—о-- булыжник удовлетворительный; -о- - изношенный асфальт; —о— - ровный грунт; — - разбитый грунт

Рис. 10. Зависимость с.к.з. изгибающего момента от скорости.

В шестой главе, на основе разработанной имитационной модели в работе рассматриваются вопросы моделирования нестационарных динамических режимов управления технологическими машинами. Ставится и решается задача оптимизации режимов управления (угол поворота, момент на оси колеса и др.), доставляющих экстремум выбранному критерию эффективности передвижения (удельная сила тяги, энергетические потери и др.). Предполагается, что для каждого режима управления стохастическая модель функционирования технологических машин однозначно определяет значение критерия Y=Y(X), а оптимальные режимы равны X* = arg maxYf X).

ХеХХ

Будем считать, что критерием эффективности передвижения машины является математическое ожидание предельного значения характеристик процесса £х (среднеинтегральная оценка):

г

= (30)

о

Вводится понятие случайного процесса управления г)(0, который задан на пространстве Эи и определяет значения режимов управления X, изменяемые в моменты времени соответствующие моментам окончания интервалов управления

Предлагается включение алгоритма оптимизации непосредственно в имитационную модель В процессе управления технологической машиной (имитационной моделью) значения режимов (управляемых параметров модели) целенаправленно изменяются в сторону улучшения характеристик на основании грубых оценок, полученных в ограниченной области текущих значений управляемых параметров При этом может быть достаточно велика вероятность выбора неверного решения относительно направления изменения рабочих режимов движения в силу того, что характеристики грунта носят случайный характер, а изменение режима приводит к появлению переходного процесса характеристик передвижения Таким образом, управляемая имитационная модель помимо случайного процесса характеристик передвижения технологической машины определяет и процесс случайного изменения режимов управления

Проведенные эксперименты по оценке характеристик перемещения машин показали, что условно-нестационарный случайный процесс изменения характеристик передвижения хорошо аппроксимируется процессом с автоковариационной функцией вида

л(0 = а2(а1е-С1'+а2е-Сг(), (31)

где с^О и с2>0 параметры автоковариации, а си и а2 - некоторые функции параметров й и сг В работе получено аналитическая зависимость для вычисления дисперсии средне интегральной оценки

(<т) = ^(0)-^г2(0) + ^г2(Т), (32)

где ГчСУ и г2(0 соответственно равны

с, c,

c,2 c2

(33)

У

С использованием условий теоремы о нормальной корреляции получены аналитические выражения для описания условно-нестационарного процесса Пусть вектор-столбец S=(S0, S.b , S.m)T определяет значения характеристик передвижения E,(t) в моменты St=(t0,t.i, ,t-m), (t0>t-i> >t.m) Тогда математическое ожидание равно М{% | S}(t) = Щ, + Dp(t) De-e1 (S-MS) = y + (S -yE), (34)

где у - математическое ожидание стационарного процесса, £ - вектор-столбец единиц размерностью (т+1}

Ковариационная функция процесса определяется выражением R(t, и) = г(\ t - и I) - Di0 (t) De-91 Це (и), (t>t„u>t,), (35)

где Du(t) = (r(t-to), r(t-t-f), , r(t-t.m)) - вектор-строка ковариаций, De0=\\covfe(t,) Щ))\\=\\г((г()\\, i,j=0 -m - матрица ковариаций предыстории процесса в моменты t„ tj, r(t) - автокорреляционная функция стационарного режима передвижения

В качестве алгоритмов управления режимами передвижения выбраны алгоритмы стохастической аппроксимации Рекуррентная последовательность случайных режимов управления определяется на основании соотношений

переход по градиенту Хк+: =Хк+ак —, (36)

ск

переход по знаку приращения Х„+1 = Хк+ак sgn(\Yk (ск)) (37)

где последовательности {ак} и {ск} удовлетворяют условиям

а) Итск =0, 5)^ак =оо, в)£а, ск < оо,г)£

1 1 1

/ Л2 3s- < 00 (38)

\ск)

Вектор ДУк изменения характеристик передвижения определяется на основании реализации случайных значений текущих режимов Хк в соответствии с одним из классических факторных планов В диссертации доказана сходимость предложенной процедуры к оптимальным режимам с вероятностью 1

Более того, предлагается реализация переходов на основании среднеинтегральных оценок характеристик, полученных на переходных режимах при общем начальном состоянии

Схематично интерпретация алгоритма управления представлена на рисунке 11 В результате анализа алгоритмов получено, что наиболее рациональным является алгоритм с двойным изменением шага На начальном этапе происходит изменение режимов управления с постоянным значением шага (приращение значения режима), затем запускается алгоритм стохастической аппроксимации с достаточно большими значениями параметров а0 и Со, и, наконец, выполняется алгоритм с меньшими значениями тех же параметров На рис 12 приведены траектории процесса управления Сравнение сходимости одно- и многоэтапных алгоритмов показало существенную эффективность последних

Предложенные в работе алгоритмы управления некоторым образом подобны действиям водителя технологических машин на грунтах со слабой несущей способностью, когда он пытается подобрать оптимальный режим движения Сначала в условиях неопределенности характера грунта водитель пытается достаточно

(39)

Б

Рис 11 Процесс выбора режимов управления

активно варьировать моментами на осях и режимами поворота, нащупывая некоторую зону, в которой передвижение возможно в принципе, и которая соответствует грубой оценке оптимальных режимов Затем, оценив чувствительность изменения режимов на характеристики передвижения, водитель более плавно варьирует режимами и входит в зону стационарного управления Затем, при условии несущественных изменений параметров грунта, водитель начинает поддерживать стационарный режим управления, незначительно изменяя параметры

4,5 3,5 2,5 1,5 0,5 -0,5 -1 5

-10 10 30 50 70 90 110

к

Рис 12 Процессы параллельного изменения режимов

Кроме того, при решении задач оптимизации режимов их стационарность определяет экстремум интегральной характеристики передвижения Проведенный в работе анализ выделил класс режимов управления технологическими машинами на грунтах со слабой несущей способностью, которые позволяют достаточно быстро найти стационарный режим управления

В седьмой главе на основе проведенных исследований сформулированы требования к программной реализации методики расчета характеристик взаимодействия технологических машин с грунтом со слабой несущей способностью Параметры движения машины в целом определяют характеристики каждого колеса в

отдельности Микропрофиль является выборочной реализацией случайного процесса Грунт описывается регрессионными моделями погружения контактной площадки движителя

Верхний уровень связан с принятием управленческих решений по выбору типов машин Решение задач среднего уровня связано с определением оптимальных режимов взаимодействия конкретного типа машины с конкретным типом грунта и микропрофиля Основой расчета должна быть совокупность математических моделей описания процесса взаимодействия движителя, что дает основу для расчета технических характеристик машин В свою очередь модели анализа характеристик технологических машин и формальные методы оптимизации дают основу задачам синтеза, которые вместе с экспертными оценками составляют основу методологии выбора типов машин и режимов их работы

БД Экспериментоз

Модели расчета Мое) 1 Мой 2 Мое! п

О О О

Сравнительный анализ по точности

Рис 13 Структура базы данных и моделей

Для проведения более эффективных исследований по адекватности моделей взаимодействия контактной площадки с грунтом предлагается универсальная модель расчета, открытая для включения, как новых экспериментальных данных, так и новых моделей На рис 13 представлена структура экспериментальных данных и модельных экспериментов Общая схема расчета должна быть реализована на основе создания параметризуемых макросов

статистических пакетов с целью их включения в гибридную среду автоматизации научных исследований

Предложенная схема автоматизации должна обладать развитыми средствами визуализации данных и позволять оперативно проводить анализ адекватности новых моделей

Все полученные расчетные результаты должны быть включены в статистическую базу данных, что позволит в интерактивном режиме исследовать новые модели и проводить сравнительный анализ точности всех существующих моделей В результате будет сформирована универсальная подсистема моделирования свойств грунта, включенная в интегрирующую программную среду автоматизации расчета и выбора режимов функционирования технологических машин

Расчет дифференциальных и интегральных характеристик взаимодействия колеса с грунтом должен выполняться независимо от метода, по которому получены его характеристики Это позволит формальными методами перейти к расчету тяговых характеристик многоколесной машины При этом предполагается выполнение согласованных условий, которые формально можно представить в виде вложенной системы моделей, представленной на рис 14

Isis'em | W; У,

I ij W4SZL,

Параметры i---1

iDBTyp j

DIFCHAR aq(a)t(a)

Система "машина гр)нт"

Машина

INT C1IAR OBG P M z zk f, ф

ts^-j, i ^

_j | 1 Vm'

=F

__1

I

Wheel

Wheel,

l n,Pn, -г

" i

Рис 14 Вложенная структура моделей расчета

Разработанные в диссертации механизмы формирования методик расчета позволят построить методику расчета, инвариантную

к используемым методам Вложенная структура компонентов модели многоколесной машины представлена на рисунке 14

Однако учет маневренности, скорости, ускорения, угла поворота, распределения нагрузки и других параметров определяет параметры взаимодействия каждого колеса Таким образом, возникает обратная связь, и решение задачи сводится к итерационной процедуре последовательного уточнения характеристик каждой модели, причем все они связаны между собой и вложены одна в другую

Разработан алгоритм расчета вложенной модели При реализации моделирующего алгоритма элементом декомпозиции являются уровни описания процессов (расчет взаимодействия колеса с грунтом, передача параметров взаимодействия на ось технологической машины, расчет динамических характеристик движения машины и др) При этом передача параметров идет как снизу вверх, так и сверху вниз Компоненты верхнего уровня, раскрывающиеся в виде некоторой вложенной структуры Взаимосвязь уровней вложенности показана на рис 15

Г

С

УРОВЕНЬ О

УРОВЕНЬ 4+1

УРОВЕНЬ о

Г УРОВЕНЬ 1

^ УРОВЕНЬ д ^

Рис 15 Взаимосвязь уровней вложенности

Предполагается, что х'СУ- интегральные характеристики модели компоненты технологической машины, передаваемые из д-го на (</+1)-

й уровень (например, перераспределение нагрузки на колеса для вычисления характеристик взаимодействия), характеристики

взаимодействия, переданных из (д+1)-го уровня на д-ый уровень (интегральные характеристик каждого колеса в модели расчета динамики движения технологической машины)

Последовательный расчет характеристик, начинается с самого верхнего уровня, поступающих от составных объектов верхнего к-го уровня (А-0, ,0-1) во вложенные процессы (/с+1)-го уровня Затем последовательно, начиная с нижнего уровня <Э, в котором отсутствуют составные объекты, и динамические характеристики могут быть определены непосредственно по имеющимся данным Полученные дифференциальные характеристики подставляются в качестве параметров метода расчета в моделях более высокого уровня, при этом используется основное соотношение межуровневого интерфейса, вытекающее из свойства вложенности

Предложенная схема расчета динамических характеристик движения технологической машины носит достаточно универсальный характер и может быть использована для различных комплектаций, как самой технологической машины, так и используемых методов моделирования отдельных компонентов

В заключении представлены основные результаты работы Приложение содержит документы об использовании результатов работы

Основные выводы и результаты работы

1 Проведен анализ и классификация методов расчета характеристик взаимодействия технологических машин с грунтами со слабой несущей способностью

2 Разработаны регрессионные модели погружения штампа со сдвигом и вероятностная интерпретация модели учета скорости погружения

3 Разработана модель нестационарного случайного процесса микропрофиля дорожного полотна в виде «склейки» стационарных процессов с заданными спектральными плотностями диспепсий

4 Получены аналитические зависимости напряженного состояния под колесом, построены регрессионные модели напряженного состояния и показана их согласованность Проведен анализ показателей грунта и режимов движения одиночного колеса на дифференциальные и интегральные характеристики, и сформулированы рекомендации по выбору конструктивных параметров колеса для грунтов с различными характеристиками

5 Разработаны алгоритмы расчета взаимодействия многоколесной машины с грунтом

6 Разработаны нестационарные модели случайных процессов характеристик функционирования и алгоритм динамического управления технологическими машинами в условиях нестационарности и неопределенности параметров грунта, базирующийся на принципах стохастической аппроксимации Разработана методика управления технологическими машинами с учетом нестационарных режимов взаимодействия,

7 Разработана концепция интеграции имитационных и аналитических моделей компонент системы «движитель-грунт» в единый контур управления Разработан вложенный алгоритм расчета характеристик технологических машин

8 Предложена методика создания системы автоматизации научных исследований в области моделирования процессов функционирования технологических машин

9 Разработанные методы, модели и алгоритмы внедрены для практического применения в НИИ 21, ГНЦ ГУП НАМИ, ФГУП КБ «МОТОР», ЗАО НПВК «СВАРКА», а также используются в учебном процессе в МАДИ(ГТУ) и в ЗАО «Автотехцентр СИМ»

Публикации по теме диссертационной работы

Монографии

1 Борисевич В Б Модели процессов взаимодействия транспортных машин с грунтом в задачах оптимизации управления -М «Техполиграфцентр», 2004 - 192с

2 Борисевич В Б , Балдин А В Принципы построения гибридных систем поддержки принятия решений при моделировании и управлении технологическими процессами -М «Техполиграфцентр», 2005 - 151с

Научные статьи, опубликованные в центральных журналах

3 Борисевич В Б, Нестеренко В И Методика кластеризации финансовой устойчивости в системе мониторинга предприятий транспортного комплекса//Вестник МАДИ(ГТУ), Выпуск 5 - М , 2005 -С 75-78

4 Борисевич В Б , Балдин А В , Нестеренко В И Регрессионные модели оценки интегральной эффективности развития предприятий транспортного комплекса//Вестник МАДИ(ГТУ), Выпуск 5 - М , 2005 С 81-84

5 Борисевич В Б, Балдин А В , Ахохов А Ч Корреляционный анализ моделей аппроксимации показателей эффективности инновационных проектов предприятий транспортного комплекса // Научный вестник МГТУ ГА -№ 92 Серия Информатика Прикладная математика - 2005 с 168-171

6 Борисевич В Б , Балдин А В , Нестеренко В И Факторный и кластерный анализ в задачах прогнозирования развития предприятий транспортного комплекса // Российское предпринимательство, №1 - М, 2006 -С 64-67

7 Борисевич В Б, Балдин А В Мониторинг и моделирование инновационных проектов развития предприятий транспортных в условиях неопределенности // Научный вестник МГТУ ГА -№ 93 Серия Информатика Прикладная математика - 2006 с 109-112

8 Борисевич В Б , Балдин А В , Стохастическая аппроксимация в моделях управления транспортными машинами// Научный вестник МГТУ им Н Э Баумана, №1 - М, 2006 - С 45-49

9 Борисевич В Б, Балдин А В Экспериментальное исследование переходных режимов в системах массового обслуживания//Научный вестник МГТУ ГА -№ 93 Серия Информатика Прикладная математика - 2006 с 133-139

10 Борисевич В Б, Балдин АВ, Оптимизация управления транспортными машинами // Строительные и дорожные машины, №2 -М, 2006 -С41-46

11 Борисевич В Б Разработка модели влияния скорости на реакцию деформируемого основания II Строительные и дорожные машины, №3 - М, 2006 - С 37-43

12 Борисевич В Б Регрессионные модели деформируемого грунтового основания в задачах управления транспортными средствами II Механизация строительства, №2 - М, 2006 - С 72-77

Научные статьи, опубликованные в других издательствах

13 Борисевич В Б Расчетная схема и дифференциальные уравнения вертикальных колебаний автомобиля в продольной плоскости с учетом упругости его несущей системы // Сб научных трудов МАДИ-М 1979 с 4-21

14 Борисевич В Б Сравнение различных моделей колебаний автомобиля и влияние упругих изгибных колебаний на плавность хода и динамическую нагруженность его несущей системы // Сб научных трудов МАДИ-М 1979 с 22-27

15 Борисевич В Б Влияние некоторых параметров автомобиля на его плавность хода и динамическую нагруженность несущей системы И Сб научных трудов МАДИ - М 1979 с 28-33

16 Борисевич В Б Расчет частот и форм собственных колебаний грузового автомобиля//Сб научных трудов МАДИ - М 1981 с 36-51

17 Борисевич В Б Экспериментальные исследования и проверка адекватности математической модели вертикальных колебаний грузового автомобиля П Сб научных трудов МАДИ - М 1982 с 43-60

18 Борисевич В Б Распределение показателей динамической нагруженности несущей системы по базе автомобиля // Сб научных трудов МАДИ - М 1983 с 27-38

19 Борисевич В Б Два метода расчета коэффициента динамичности несущей системы грузового автомобиля // Сб научных трудов МАДИ-М 1983 с 39-48

20 Борисевич В Б Экспериментальные исследования колебаний трехосного грузового автомобиля II Сб научных трудов МАДИ - М 1984 с 45-62

21 Борисевич В Б Исследование колебаний и динамической нагруженности несущей системы трехосного автомобиля// Сб научных трудов МАДИ - М 1983 с 63-64

22 Борисевич В Б Экспериментальные исследования вибронагруженности трехосных автомобилей // Сб научных трудов МАДИ-М 1986 с 17-18

23 Борисевич В Б Методика оптимизации параметров конструкции автомобиля на основе стендовых испытаний// Сб научных трудов МАДИ - М 1986 с 19-21

24 Борисевич В Б Расчетные исследования плавности хода и динамической нагруженное™ элементов конструкции трехосного автомобиля // Сб научных трудов МАДИ - М 1986 с 22-24

25 Борисевич В Б Влияние параметров грузового автомобиля на спектр собственных частот и форм колебаний в продольной вертикальной плоскости//Сб научных трудов МАДИ - М 1986 с 2527

26 Борисевич В Б Экспериментальное определение параметров колебаний трехосного автомобиля И Сб научных трудов МАДИ - М 1987 с 20-28

27 Борисевич В Б Влияние параметров трехосного автомобиля на спектр собственных частот и динамические свойства автомобиля // Сб научных трудов МАДИ - М 1988 с 22-24

28 Борисевич В Б Оценка ровности дорожной поверхности международным индексом ровности и показателем прибора ПКРС // Сб научных трудов МАДИ - М 1999 с 4-18

29 Борисевич В Б Влияние капитального ремонта дорожного покрытия участков улично-дорожной сети г Москвы на статистические характеристики микропрофиля автомобильных дорог II Сб научных трудов МАДИ - М 2000 с 26-29

30 Борисевич В Б Методика и результаты исследования статистических характеристик микропрофиля автомобильных дорог// Сб научных трудов МАДИ - М , 2000, с 65-73

31 Борисевич В Б Методика и результаты исследования ровности покрытия отрезка автомобильной дороги Москва-Киев // Сб научных трудов МАДИ - М 2002 с 11-25

32 Борисевич В Б Связь спектральной плотности дисперсии микропрофиля автомобильной дороги с нормативными показателями СНИП //Сб научных трудов МАДИ - М 2002 с 26-41

33 Борисевич В Б Влияние величины неподрессоренных масс на динамическую нагруженность автомобильной дороги и вибронагруженность транспортного средства // Сб научных трудов МАДИ -М 2002 с 51-58

34 Борисевич В Б Планирование и обработка экспериментов по взаимодействию строительных машин со слабонесущими грунтами// Сб научных трудов МАДИ - М ,2003, с 44-49

Подписано в неча гь /2" ОЦ. 200$г Формат 60x84/16

7 ГОО э,о Заказ Л-к 4О Уст неч я 2, О

ООО << Гехполшрафцешр» ПЛД№ 53-477 Гел /факс (095) 151-26-70

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН С ДЕФОРМИРУЕМЫМ ГРУНТОМ.

1.1. Проблемы моделирования взаимодействия технологических машин с грунтом слабой несущей способности.

1.2. Методология измерения параметров грунта.

1.2.1. Сравнение зависимостей «давление - деформация грунта».

1.2.2. Взаимосвязь между нагрузкой и осадкой.

1.2.3. Взаимосвязь между напряжением сдвига и перемещением.

1.2.4. Влияние скорости взаимодействия на деформацию грунта.

1.3. Статистические характеристики микропрофилей участков дорог.

1.3.1. Оценочные показатели и характеристики микропрофиля поверхности дорожного полотна.

1.3.2. Аппроксимация спектральных плотностей дисперсий микропрофиля участков дорог и функций когерентности.

1.3.3. Классификация спектров микропрофилей дорог.

1.3.4. Номенклатура дорожных условий для расчета параметров колебаний.

1.3.5. Числовые характеристики микропрофилей дорог.

1.4. Анализ физических моделей взаимодействия с грунтовыми основаниями.

1.4.1. Принципы разработки моделей взаимодействия одиночного колеса с деформируемым грунтом.

1.4.2. Модели взаимодействия одиночного жесткого колеса с деформируемым грунтом.

1.4.3. Проблемы моделирования взаимодействия многоколесных технологических машин.

1.5. Методы аналитического, имитационного и статистического моделирования процессов управления.

1.5.1. Использование декомпозиционного подхода при моделировании сложных технических систем.

1.5.2. Имитационные и гибридные модели.

1.5.3. Статистические методы оценки эмпирических зависимостей.

Выводы по главе 1.

2. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОЛЕСА С ДЕФОРМИРУЕМЫМ ОСНОВАНИЕМ.

2.1. Разработка методики и моделей оценки характеристик грунта по результатам штамповых экспериментов.

2.1.1. Модели погружения и сдвига.

2.1.2. Методика оценки параметров нелинейной регрессии.

2.1.3. Методика сравнительного анализа моделей взаимодействия на основе дисперсионного анализа.

2.2. Разработка модели влияния скорости на реакцию деформируемого основания.

2.2.1. Взаимодействие штампа с деформируемым основанием при ударе.

2.2.2. Экспериментальные исследования влияния скорости воздействия на осадку.

2.2.3. Разработка физической модели взаимодействия контактной площадки движителя с грунтом слабой несущей способности.

2.3. Разработка эквивалентной кинематической схемы погружения контактной площадки.

2.3.1. Общая структура построения эквивалентной схемы.

2.3.2. Расчет приращений вертикальной нагрузки.

2.3.3. Расчет приращений горизонтальной составляющей.

2.3.4. Алгоритм вычисления эквивалентного погружения.

2.4. Энергетические модели погружения в условиях произвольной траектории погружения.

Выводы по главе 2.

3. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОПРОФИЛЕЙ ДОРОГ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА КОЛЕСНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА

3.1. Статистические характеристики микропрофилей дорог.

3.1.1. Разброс первичных статистических характеристик микропрофилей участков дороги.

3.1.2. Вторичные статистические характеристики микропрофилей маршрутов.

3.2. Влияние сезонных изменений на статистические характеристики микропрофилей дорог.

3.2.1. Влияние сезонных изменений на первичные статистические характеристики микропрофиля.

3.2.2. Влияние сезонных изменений на вторичные статистические характеристики микропрофиля маршрутов.

3.3. Моделирование возмущающих воздействий дорожного полотна.

3.3.1. Спектральная плотность вертикального возмущающего воздействия.

3.3.2. Моделирование возмущающего воздействия.

Выводы по главе 3.

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ С ДЕФОРМИРУЕМЫМ ГРУНТОМ.

4.1. Анализ и разработка физической и статистической моделей взаимодействия одиночного колеса с грунтом слабой несущей способности.

4.1.1. Напряженное состояние в грунте при локальном воздействии.

4.1.2. Напряженное состояние грунта под колесом.

4.2. Разработка метода анализа взаимодействия одиночного колеса.

4.3. Влияние параметров грунта и колеса на характеристики процесса взаимодействия.

4.3.1. Влияние угла внутреннего трения.

4.3.2. Влияние экспоненты деформации.

4.3.3. Влияние модуля сдвига.

4.3.4. Влияния скорости колеса на тяговые и кинематические характеристики.

4.3.5. Влияние буксования колеса на тяговые и энергетические характеристики.

4.4. Методика расчета взаимодействия многоколесных машин с грунтом слабой несущей способности.

Выводы по главе 4.

5. ПРОЦЕССНОЕ ОПИСАНИЕ И ИНТЕГРАЦИЯ МОДЕЛЕЙ УЗЛОВ И АГРЕГАТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МАШИНЫ В АНАЛИТИКО

ИМИТАЦИОННУЮ СРЕДУ

5.1. Формализация имитационной модели динамики функционирования технологической машиной.

5.1.1. Операции над процессами.

5.1.2. Формальное описание процесса поведения агрегатов технологических машин.

5.1.3. Алгоритмическая модель процесса.

5.2. Разработка сцепленных процессов взаимодействия агрегатов технологических машин.

5.3. Модели и методы расчета колебаний колесных машин.

5.3.1. Расчет линейных колебаний при случайных возмущениях.

5.3.2. Расчет нелинейной модели колесной машины при случайных возмущениях.

5.3.3. Расчет дисперсии параметров колебания одномассовой модели.

5.3.4. Расчет дисперсий параметров колебаний двухмассовой модели.

5.4. Адекватность математических моделей колебаний при расчете параметров динамической загруженности несущих систем.

5.4.1. Сравнение экспериментальных и расчетных данных вертикальных колебаний.

5.4.2. Сравнение экспериментальных и расчетных данных поперечных колебаний.

5.5. Статистические характеристики параметров колебаний.

5.5.1. Первичные статистические характеристики параметров колебаний.

5.5.2. Первичные статистические характеристики параметров, определяющих плавность хода технологической машины.

5.5.3. Первичные статистические характеристики параметров, характеризующих динамическую загруженность несущей системы.

Выводы по главе 5.

6. МЕТОДЫ И МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ МАШИНАМИ В УСЛОВИЯХ НЕСТАЦИОНАРНОСТИ.

6.1. Характер выходных процессов имитации.

6.1.1. Разработка аналитической модели автоковариационной функции.

6.1.2. Дисперсия среднеинтегральной оценки.

6.1.3. Тренды переходных режимов имитационных процессов.

6.2. Анализ точности среднеинтегральных характеристик нестационарных процессов.

6.2.1. Модель гауссовского условно нестационарного процесса.

6.2.2. Характеристики среднеинтегральной оценки.

6.2.3. Влияние сброса начального периода моделирования.

6.2.4. Критерий вероятности принадлежности оценки заданному интервалу.

6.3. Формализованное описание управляемой имитационной модели.

6.3.1. Принципы построения управляемой модели.

6.3.2. Алгоритм управляемого имитационного процесса.

6.3.3. Рекуррентный анализ сходимости алгоритма управления.

6.3.4. Анализ поведения алгоритма при постоянной длине шага.

6.3.5. Анализ поведения алгоритма при переменной длине шага.

6.4. Исследование сходимости управляемого имитационного процесса.

6.4.1. Оценка градиента на переходном периоде.

6.4.2. Эффективность восстановления состояния.

6.4.3. Выбор длительности интервала управления.

Выводы по главе 3.

7. ФОРМИРОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ПРОГРАММНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ БАЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И МЕТОДИКЕ РАСЧЕТА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН.

7.1. Разработка концепции создания открытой системы поддержки принятия решений.

7.2. Формирование требований к компонентам статистического анализа характеристик дорожного полотна.

7.2.1. База экспериментальных данных характеристик грунта по штамповым экспериментам.

7.2.2. Описание структуры экспериментов по оценке характеристик дорожного полотна.

7.2.3. Функционал приложений по расчету характеристик грунта.

7.3. Формирование требований к программной реализации методики расчета характеристик взаимодействия технологической машины с грунтом слабой несущей способности.

7.4. Методика расчета системы вложенных процессов.

Выводы по главе 7.

Проведенный в 2004 - 2005 г.г. Федеральной службой по надзору в сфере транспорта государственный контроль за состоянием сети автомобильных дорог России показал, что финансирование дорожной отрасли явно недостаточно. В должном объеме не выделяются средства как на строительство новых, так и на ремонт существующих дорог. Существующие дороги имеют значительную колейность, выбоины, трещины. Значительная часть территории России покрыта грунтовыми дорогами. Даже в центральных районах России в сельской местности транспорту приходится работать в условиях бездорожья. Поэтому вопрос выбора типов машин и режимов их функционирования на грунтах со слабой несущей способностью весьма актуален.

Особенно большое значение транспорт высокой проходимости приобретает при строительстве трубопроводов, а также во вновь осваиваемых районах при небольших объемах перевозок, не оправдывающих сооружение автомобильных дорог. В связи с этим встает ряд технико-экономических вопросов: установление сферы эффективного применения машин высокой проходимости с расчетом потребных капиталовложений и расходов на их эксплуатацию; исследование взаимодействия движителя с грунтом слабой несущей способности; исследования в области конструирования машин высокой проходимости для повышения их экономичности и другие.

Диссертация посвящена решению научной проблемы, имеющей большое значение для повышения эффективности управления технологическими машинами. Свойства грунта существенно сказываются на выборе типов используемых машин и режимов их работы. Рациональный выбор режимов работы машин на грунтах со слабой несущей способностью позволит сократить время использования дорогостоящей техники, повысить ритмичность работы, сократить затраты и сроки выполнения работ.

Объектом исследования являются режимы функционирования и методы управления режимами функционирования технологических машин при выполнении работ на грунтах со слабой несущей способностью.

Целью настоящей работы является создание научных, научно-методических и технико-производственных основ комплексного анализа и моделирования режимов функционирования процессов управления технологическими машинами на грунтах со слабой несущей способностью.

В соответствии с поставленной целью в диссертации решаются задачи:

• анализ методов и моделей взаимодействия технологических машин с грунтами со слабой несущей способностью;

• разработка методики оценивания параметров грунтов на базе эмпирических характеристических моделей взаимодействия контактной площадки движителя с грунтом;

• разработка методов и моделей оценивания микропрофиля дорожного полотна;

• построение моделей взаимодействия одиночного колеса с грунтом со слабой несущей способностью и создание обобщенной методики анализа характеристик взаимодействия многоколесных технологических машин;

• разработка моделей оценки плавности хода технологических и транспортных машин;

• разработка концепций имитационного моделирования технологических машин и методов оптимизации выбора режимов функционирования;

• разработка технического задания на программную реализацию методов расчета с учетом интеграции с математическими пакетами в рамках системы поддержки принятия решений (автоматизации научных исследований).

Методы исследования

Теоретической основой диссертационной работы являются механика грунтов, методы оптимизации, стохастическая аппроксимация, оптимальное управление, случайные процессы, имитационное моделирование, общая теория систем, исследование операций, регрессионный и дисперсионный анализ, методы многомерного статистического анализа, дифференциальные уравнения и другие.

Научная новизна

Научную новизну работы составляет создание научных, научно-методических и технико-производственных основ комплексного анализа и моделирования режимов функционирования процессов управления технологическими машинами на грунтах со слабой несущей способностью.

На защиту выносятся:

• методика управления технологическими машинами на грунтах со слабой несущей способностью с учетом нестационарных режимов взаимодействия;

• адаптивный алгоритм оптимального управления на основе метода стохастической аппроксимации;

• концепция интеграции имитационных и аналитических моделей компонентов системы «движитель-грунт» в единый контур управления;

• эквивалентная энергетическая модель погружения контактной площадки по произвольной траектории;

• вероятностная модель учета скорости воздействия контактной площадки на деформацию с учетом стохастических свойств грунта;

• новые аналитические зависимости для силовой и кинематической схемы в сдвиговых штамповых экспериментах.

Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов

Обоснованность и достоверность научных положений, рекомендаций и выводов, изложенных в работе, определяется корректным использованием современных математических методов, согласованным сравнительным анализом аналитических и экспериментальных зависимостей.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Научные результаты, полученные в диссертации, доведены до практического использования. Разработан программный комплекс, позволяющий в интерактивном режиме использовать оперативные данные о состоянии грунтов для принятия решений по выбору типов технологических машин, а также режимов их функционирования. Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения в

ООО «Техноком», ЗАО «Автотехцентр СИМ», ЗАО "НПВФ "СВАРКА", ФГУП КБ «МОТОР», а также используются в учебном процессе в МАДИ(ГТУ). Результаты внедрения и эксплуатации подтвердили работоспособность и эффективность разработанных методов.

Содержание разделов диссертации докладывалось и получило одобрение:

• на республиканских и межрегиональных научно-технических конференциях, симпозиумах и семинарах (1988-2006 гг.),

• на заседании кафедры «Теоретическая механика» Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета).

Структура диссертационной работы соответствует списку перечисленных задач, содержит описание разработанных методов, методик и алгоритмов.

В первой главе диссертации выполнен анализ моделей взаимодействия технологических машин с грунтом со слабой несущей способностью. Показана эффективность использования полуэмпирических методов определения характеристик взаимодействия, с целью автоматизированного выбора технологических режимов функционирования технологических машин. Проведен анализ оценочных показателей и характеристик микропрофиля поверхности автомобильных дорог. Рассмотрены основные модели расчета характеристик взаимодействия одиночного колеса с деформируемым основанием. Проводится сравнительный анализ точности методов для различных типов грунтов и режимов движения. Выявлен класс аналитических зависимостей и характеристик взаимодействия машин с грунтами.

Во второй главе разработаны методы и алгоритмы решения задач оценивания параметров грунта на основе статистической обработки данных штамповых испытаний. Разработаны физические модели напряженного состояния при локальном воздействии на грунт. Проведено исследование воздействия штампа с деформируемым основанием при ударных нагрузках. Разработаны методика оценивания и классификации параметров регрессионных зависимостей и характеристик взаимодействия. Проведены исследования по анализу влияния сдвигающих воздействий на осадку.

Получены новые аналитические зависимости описания осадки под движителем машины. Разработана новая модель оценки влияния скорости воздействия на характеристики погружения. Сформулированы требования к программной реализации базы экспериментальных данных и методов статистического анализа. Разработана энергетическая модель погружения движителя машины. Разработана эквивалентная кинематическая схема погружения штампа в грунт. Проведены исследования по влиянию формы стопы и параметров грунта на характеристики погружения.

В третьей главе построены формальные модели микропрофиля. Предполагается, что ординаты поверхности дороги, отсчитываемые по горизонтальной плоскости, образует случайную функцию двух аргументов (случайное поле). Продольное сечение этой поверхности является случайной функцией одного аргумента и представляет продольный профиль дороги. Микропрофиль дороги представляет некоторое линейное преобразование её продольного профиля, которое заключается в исключении из профиля дороги очень длинных и очень коротких неровностей, которые не влияют на колебания технологических машин и на нагруженность их узлов и агрегатов. Показано, что длинные неровности (спуски - подъемы) необходимо учитывать при рассмотрении вопросов топливной экономичности и тяговой динамики, долговечности его систем и агрегатов т.п.

В четвертой главе проведен анализ методов взаимодействия одиночного колеса с деформируемым основанием. Строится физическая модель напряженного состояния под колесом. На базе экспериментальных данных построена аппроксимация зависимости напряженного состояния под колесом, в результате чего предложена новая эмпирическая модель расчета характеристик взаимодействия одиночного колеса с грунтом. Сформулированы требования к программной реализации процедуры расчета характеристик взаимодействия. Выполнены расчеты на чувствительность отклонений параметров грунта и параметров колесного движителя на характеристики взаимодействия.

Ставятся и решаются задачи разработки математических моделей тяговых характеристик многоколесных технологических машин в зависимости от режимов их движения и параметров грунта. Проведен анализ сходимости итерационных процедур, реализующих методы моделирования взаимодействия с деформируемым грунтом. Построена концепция комплексного использования моделей и методов расчета в интегрированной среде моделирования процесса взаимодействия машин с грунтом. Предложена модель взаимодействия многоколесной машины с учетом повторного воздействия на грунт. Даны практические рекомендации по выбору технологических режимов функционирования транспортных и технологических машин.

В пятой главе диссертации исследуются проблемы повышения эффективности работы технологических машин, разрабатывается концепция имитационного моделирования технологических машин на грунтах слабой несущей способности. Проводится формальная декомпозиция методики расчета характеристик взаимодействия с учетом динамики перемещения и стохастического характера свойств грунта. Введены основные операции агрегирования расчетных компонент в единую аналитико-имитационную модель.

В шестой главе Проведена классификация алгоритмов адаптивного управления в условиях неопределенности характеристик грунта и показана эффективность использования алгоритмов стохастической аппроксимации. Разработаны модели нестационарных процессов передвижения технологических машин. Проведен анализ скорости сходимости алгоритмов управления на переходных режимах и предложена трехэтапная процедура поиска оптимальных режимов функционирования технологических машин на грунтах слабой несущей способности.

В седьмой главе на основе проведенных исследований сформулированы требования к программной реализации методики расчета характеристик взаимодействия технологических машин с грунтом слабой несущей способности. Для проведения более эффективных исследований по адекватности моделей взаимодействия контактной площадки с грунтом предлагается универсальная модель расчета, открытая для включения, как новых экспериментальных данных, так и новых моделей. Общая схема расчета должна быть реализована на основе создания параметризуемых макросов статистических пакетов с целью их включения в гибридную среду автоматизации научных исследований.

В заключении представлены основные результаты работы.

Приложение содержит копии актов о внедрении результатов диссертационной работы в промышленности.

Основные выводы и результаты работы

1. Проведен анализ и классификация методов расчета характеристик взаимодействия технологических машин с грунтами со слабой несущей способностью.

2. Разработаны регрессионные модели погружения штампа со сдвигом и вероятностная интерпретация модели учета скорости погружения.

3. Разработана модель нестационарного случайного процесса микропрофиля дорожного полотна в виде «склейки» стационарных процессов с заданными спектральными плотностями дисперсий.

4. Получены аналитические зависимости напряженного состояния под колесом, построены регрессионные модели напряженного состояния и показана их согласованность. Проведен анализ показателей грунта и режимов движения одиночного колеса на дифференциальные и интегральные характеристики, и сформулированы рекомендации по выбору конструктивных параметров колеса для грунтов с различными характеристиками.

5. Разработаны алгоритмы расчета взаимодействия многоколесной машины с грунтом.

6. Разработаны нестационарные модели случайных процессов характеристик функционирования и алгоритм динамического управления технологическими машинами в условиях нестационарности и неопределенности параметров грунта, базирующийся на принципах стохастической аппроксимации. Разработана методика управления технологическими машинами с учетом нестационарных режимов взаимодействия;

7. Разработана концепция интеграции имитационных и аналитических моделей компонент системы «движитель-грунт» в единый контур управления. Разработан вложенный алгоритм расчета характеристик технологических машин.

8. Предложена методика создания системы автоматизации научных исследований в области моделирования процессов функционирования технологических машин.

9. Разработанные методы, модели и алгоритмы внедрены для практического применения в ООО «Техноком», ЗАО НПВК «СВАРКА», ЗАО «Автотехцентр СИМ», ФГУП КБ «МОТОР», а также используются в учебном процессе в МАДИ(ГТУ).

1. Авотин Е.В., Александров А.К., Кемурджиан А.Л. Обеспечение безопасности движения автоматических транспортных машин в условиях бездорожья. - В кн.: Динамика управляемых систем, Новосибирск, Наука, 1979, стр.7-14.

2. Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители. -М.: Машиностроение, 1972, 184с.

3. Агейкин Я.С. Проходимость автомобилей. М.: Машиностроение, 1981. - 232с.

4. Бабков В.Ф. Сопротивление грунтов деформированию с различными скоростями: Труды МАДИ, 1955, N16 - С. 107-118.

5. Бабков В.Ф., Бируля А.К., Сиденко В.Н. Проходимость колеснв1х машин по грунту. М.:Автотрансиздат,1959.-189с.

6. Баловнев В.И. Вопросы подобия и физического моделирования землеройно-транспортных машин. М.: Строймаш, 1968. - 203 с.

7. Баловнев В.И. Методы физического моделирования рабочих процессов дорожно-строительных машин. М.: Машиностроение, 1974. - 232 с.

8. Беккер М.Г. Введение в теорию систем местность-машина: Пер. с англ./Под ред. В.В. Гуськова. М.: Машиностроение, 1973. - 520 с.

9. Бируля А.М. Исследование взаимодействия колес с грунтом как основа оценки проходимости. ВКН.: Проблемы повышения проходимости колесных машин. - М.: Изд-во АН СССР. 1989. - с. 111 - 118.

10. Блудов С.А. Исследование сопротивления колесных тракторов перекатыванию. Минск: 1952

11. БобковВ.Ф., Бируля А.К., Сиденко В.М. Проходимость колесных машин по грунту. М.: Автотрансиздат, 1959. - 189с.

12. Вагик А.Т. Напряжения в массиве почвы от действия сосредоточенной нагрузки. "Вопросы сельхоз механики" Изд-во Украина, Минск, 1965.13. Василенко М.М. К теории качения колеса со следом. - Сельхозмашины,1990, N9, с. 10-14.

13. Васильев A.B., Докучаева E.H., Уткин-Любовцев O.JI. Влияние конструктивных параметров гусеничного трактора на его тягово-сцепные свойства.-М. ¡Машиностроение, 1969.- 193с.

14. Верников И.С. Зависимость осадки гусеничного трактора в грунт от скорости его движения. Автомобильная и тракторная промышленность, 1952, N 6, с. 19 - 20.

15. Водяник И.И. Анализ взаимодействия движителя с грунтом с помощью механической модели. "Известие ВУЗов" Машин,1986. N6.

16. Вольский С.Г., Безбородов Г.Б., Кошарный Н.Ф. Методика экспериментального исследования опорно-сцепных свойств колесных движителей при малых скоростях. Автомобильный транспорт, 1996, N3, с. 88 - 89.

17. Вонг Дж. Теория наземных транспортных средств: Пер. с англ./ Под ред. А.И. Аксенова М.: Машиностроение, 1982. - 285 с.

18. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: Высшая школа, 1988. -447 с.

19. Герсеванов Н.М. Основы динамики грунтовой массы. ОНТИ, 1937.

20. Горячкин В.П. Теория колеса. Собр. соч. в 3-х т. - М.: Колос, 1988.- т. 2, 720 с.

21. Гребенщиков В.А. Исследование сопротивления автомобилей по мягкому грунту. "Автом. промышленности". 1955 N12

22. Гребенщиков В.И. Исследование сопротивления движению автомобиля по мягким грунтам. Автомобильная и транспортная промышленность, 1955, N 12, с. 1 -4.

23. Гуськов В.В., Мельников Е.С. Влияние скорости движения гусеничного трактора на его тягово сцепные качества. - Механизация и элекрификация социалистического сельского хозяйства, 1968, N 11, с. 1 -4.

24. Динамика планетохода / E.B. Авотин, И.С.Балховитинов, А.Л.Кемурджиан и др. М.: Наука, 1979. 438с.

25. Довнарович С.В. О различии в деформировании рыхлых и плотных песчаных оснований сооружений. М.: Наука, 1995. 110с.

26. Забавников H.A. и др. Определение коэффициента сопротивления качению жесткого колеса с грунтозацепами при движении по сминаемому грунту. Тракторы и сельхозмашины N1, 1973.-14-19с.

27. Забавников H.A. Основы теории гусеничных машин.-М. Машиностроение, 1975.-448с.

28. Забавников H.A. Основы теории транспортных гусеничных машин. -М.: Машиностроение, 1974. 208 с.

29. Забавников H.A., Батанов А.Ф., Мирошниченко A.B. Сравнение зависимостей давление деформация грунта: Сб. науч. тр./ Московское Высшее Техническое Училище им. Баумана. - М.: МВТУ им. Баумана, с. 72 - 80.

30. Забавников H.A., Мирошниченко A.B. Взаимодействие колеса с деформируемым основанием при учете скорости движения. Изв. вузов. Машиностроение, 1983, N 12, с. 102 - 105.

31. Забавников H.A., Наумов В.Н., Рождественский Ю.Л. и др. Определение сил и моментов для случая взаимодействия прямолинейно движущегося колеса с деформируемым грунтом. Изв.ВУЗов. Машиностроение, 1975, N1, с. 121-126.

32. Калацкий А.Н., Кононов А.М. Исследование прочностной характеристики суглинистой почвы как среды, взаимодействующей с движителем. Тракторы и сельхозмашины. 1982., N 4, с. 18 - 20.

33. Калужский Я.А. Измерение напряжений и деформаций при качении жесткого колеса.- Труды ХАДИ, 1953, Вып. 14. Н/1529

34. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. -М.: Наука, 1970. 104 с.

35. Кацигин В.В. О закономерностях сопротивления почв сжатию.

36. Механизация и электрофикация соц.сел.хоз.яйства, N4, 1962.37. Кемурджиан A.JL, Громов В.В., Черкасов И.И., Шварев В.В. Автоматическая система для изучения поверхностного покрова Луны. -М.: Машиностроение, 1976.- 200с.

37. Кленин Н.И. Исследование процесса смятия почвы твердыми телами. -М.: Сельхозиздат, 1960, т. 12, 56 с.

38. Кнороз В.И., Петров И.П. Оценка проходимости колесных машин. -Труды./ Научно авто-моторный институт. М.: НАМИ, 1973, N 142, с. 66- 76.

39. Кнороз В.И., Петров И.П., Хлебников A.M. Особенности грунтовой поверхности. Труды./ Научно-автомоторный институт - М.: НАМИ, 1975 N 123, с. 50-60.

40. Кожарный Н.Ф. Технико-эксплуатационные свойства автомобилей высокой проходимости. -Киев,Вища школа, 1981.-208с.

41. Корчунов С.С. Исследование физико-механических свойств торфа. -Труды ВНИИТМ, Вып.XI1, 1953.

42. Кошарный И.Ф. Технико-эксплуатационные свойства автомобилей высокой проходимости. Киев: Висша школа, 1981. - 208 с.

43. Красненьков В.И., Ловцов Ю.И., Данилин А.Ф. Взаимодействие гусеничного движителя с грунтом. Труды./ МВТУ, 1984, N 411, с. 108 - 130.

44. Ларионова C.B., Мацепуро В.М. Влияние скорости деформатора на сопротивление почвогрунтов. Труды аспирантов / Минск: Урожай, 1969, с. 14 - 17.

45. Летошнев М.Н. Взаимодействие конной повозки и дороги. М.: Транспечать, 1929, - 127 с.

46. Львов Е.Д. Теория трактора.-М.:Машизд,1952.-252с.

47. Ляско М.И., Фубенчик Е.В. Влияние Lk/t и схемы подвески опорныхкатков на распределение удельного давления.

48. Ляхов Г.М. О динамическом вдавливании штампа в грунт. Основания, фундаменты и механика грунтов. 1964, N 3, с. 9 - 11.

49. Малышев М.В. О влиянии среднего главного напряжения на прочность грунта и о поверхностях скольжения. Основания, фундаменты и механика грунтов, N4, 1963

50. Маршак А.JI. О профиле поверхности пневматических колес при контакте их с почвой. "Сельхозмашина", N3, 1956.

51. Маслов Н.И. Основы механики грунтов и инженерной геологии. М.: Высшая школа, 1968, - 629 с.

52. Мацепуро В.М., Калацкий А.Н. Исследование сопротивления почв и грунтов при больших скоростях сдвига. Труды / Всесоюзный институт механизации. - М.: ВИМ, 1975, N 69, с. 133 - 140.

53. Медведев М.И. Теория гусеничных систем.-Харьков-Киев, Науч.-техн. изд. Украина.-195с.

54. Миленький Ю.Д. Экспериментальное исследование движения колес по грунту в широком диапазоне скоростей. Труды./ Рижского инженерно-авиационного училища. - Рига: РИАУ, 1958, N 49, с. 32 - 42.

55. Мирошниченко A.B. Оценка деформационных характеристик опорного основания движителей. Изв. ВУЗов. Машиностроение, 1983, N 8, с. 159.

56. Никитин А.Д., Сергеев A.B. Теория танка.-М.:Из-во академии.-584с.

57. Новацкий В.К. Волновые задачи теории пластичности: Пер. с польского/Под ред. Г.С. Шапиро М.: Мир, 1978. - 304 с.

58. Оленик Н.И. Влияние изменения направления перемещения штампа а процессах деформирования почвы на сопротивление деформации- Сб научных трудов МИИСХП, т.Х11, м: 1960

59. Определение сил и моментов для случая взаимодействия прямолинейно движущегося колеса с деформируемым грунтом / Н.А.Забавников,

60. В.Н.Наумов, Ю.А.Рождественский и др.- Изв.ВУЗов. Машиностроение, 1975, N3,c.l21-126

61. Пирковский Ю.В., Чистов М.П. Затраты мощности на колееобразование при качении жесткого колеса по деформируемому грунту. Труды НАМИ, 1991. Вып. 131. М/2997

62. Платонов В.Ф. Динамика и надежность гусеничного движителя. -М. ¡Машиностроение, 1975

63. Полетаев А.Ф. Основы теории сопротивления качению и тяги жесткого колеса по деформируемому основанию. М.: Машиностроение, 1971

64. Развитие расчетных моделей определения сопротивления движению / А.Ф.Батанов, Н.А.Забавников, А.В.Мирошниченко, В.Н.Наумов.-Труды МВТУ, 1984, с.130-153.

65. Рождественский Ю.Л. Анализ потерь энергии в металоупругом колесе при качении по твердой поверхности. Труды МВТУ, 1979, N288, с. 1835.

66. Рождественский Ю.Л., Машков К.Ю. Математическая модель взаимодействия упругого колеса с деформируемым грунтом в режиме бортового поворота.- Труды МВТУ, 1984, N411, с.85-108.

67. Рождественский Ю.Л., Наумов В.Н. Математическая модель взаимодействия металоупругого колеса с уплотняющимся грунтом. -Труды МВТУ, 1980, N339, с. 84-111.

68. Рокас С.И. Влияние скорости вдавливания на сопротивление грунта. -Основания, фундаменты и механика грунтов, 1971, N3, с.6-8.

69. Рукавишников C.B. Особенности взаимодействия гусеничного движителя снегоходных машин с полотном пути.- Горький: MB и ССО РСФСР, ГМИ, 1079.- 94с.

70. Саакян С.С. Взаимодействие ведомого колеса и почвы. Ереван: Мин.селького хозяйства. Арм.ССР, 1959.- - 65с.

71. Сапожников В.В. Уточненный метод оценки напряженного состояниягрунта под движителем автомобиля высокой проходимости. -Межвузовский сб.науч.труд.: Теория, проектирование и испытание автомобиля. м.:1982, N1, с.49-65.

72. Седов Л.И. Методы подобия и размерностей в механике. М.:Наука, 1965.- 132с.

73. Скотников В.А. Проходимость гусеничных машин.- Тракторы и сельхозмашины, 1963, N1, с.4-7.

74. Смирнов Г.А. Теория движения колесных машин. М.: Машиностроение, 1981.-271с.

75. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. М.: Госиздат.физ.-мат. лит., 1970.- 244с.

76. Софиян А.П. Процессы колееобразования на опорной поверхности гусеничного движителя.- Тракторы и сельхозмашины, 1973, N46c.l6-18.

77. Стрельцов Э.И. Исследование влияния некоторых эксплуатационных факторов на проходимость гусеничных трелевочных машин.-Автореферат дисс.к.т.н.6 М.:Химки, 1977.

78. Стрельцов Э.К., Перфильев H.A., Смолин В.И. Распределение удельных давлений под гусеницей трелувочных машин. Тракторы и сельхозмашины, 1976, N1, с.8-11.

79. Тегуали К.П. Механика грунтов в инженерной практике. М.:Госстройиздат, 1958.

80. Терцаги К. Строительная механика грунтов. Гостехиздат, М-Л 1933

81. Транспортные средства на высокоэластичных движителях/ Н.Ф.Бочаров, В.И.Гусева, В.М.Семенов и др. М.Машиностроение, 1974. - 208с.

82. Троицкая М.Н. Основы расчета прочности грунтов в дорожных конструкциях.- М.: Дис., 1945

83. Ульянв H.A. Основы теории и расчета колесного движителя землеройных машин.- М.: Машгиз, 1962.-207с.

84. Флорин В.А. Основы механики грунтов.- Т71. M-JI, Госстройиздат, 1959.

85. Хархута Н.Я., Ивлев В.М. Реологические свойства грунтов. М.: Автотрнсиздат, 1961.-63с.

86. Цлаф Л.Я. Вариационное исчисление и интегральные уравнения. -М,:Наука,1986. 176с.

87. Цытович Н.А. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1979.- 272с.

88. Чистов М.П. Исследование сопротивления качению при движении полноприводного автомобиля по деформируемым грунтам.- Дисс., Москва, 1971.

89. Assur A. Locomotion over soft soil and snow.-SAE Preprint 1964, 13-171 N762, p.1-29.

90. Chijiiwa K., Ogaki K. Sumposium. No 716, pp.29 to 32.

91. Davis P.F., Dexter A.R. Two methods for describing shapes of soil particles. De. Note DN/ER/191/1162. nant. Inst, argic. Engng, Silsoe,1971

92. Dexter A.R., Tanner D.W. Penetration of spheres into soil. Rt 1: Measurements in the field and experemental results. Dep. Note DN/ER/198/1162,nant. Inst, agric. Engng, Silsoe, 1972

93. Dexter A.R., Tanner D.W. The flow of sand and clay around penetrating spheres. Dep. Note DN/ER/122/1162, nant. Inst, agric. Engng, Silsoe, 1971

94. Dexter A.R., Tanner D.W. The packing density of particles. Pt.2: Lognormal mixtures. Dep.Note DN/ER/127/162, nant. Inst, agric. Engng, Silsoe, 1971

95. Frank A.A. Om the Stability of an Algoritmic Biped Locomotion Machine. -Journal of Terramechanics, 1971, Vol.8, No.l, pp.41 to 50.

96. Hovland H.j. Soil inertia in wheel-soil interaction. J. of Terramechanics, 1973, Vol.10, No 3, pp 47 to 65.

97. Janosi Z., Hanamoto B. The analitical determination of drawbew pull as a function of slip for trached vehicles in deformable soil. Pr. First Int. Conf. on

98. Mechanics of Soil, pp. 707 to 727, Torino

99. Janosi Z., Hanamoto B. The analitical determination of drawbew pull as a function of slip for trached vehicles in deformable soil. Pr. First Int. Conf. on Mechanics of Soil, pp. 707 to 727, Torino

100. Johnson C.E., Mirphy G., Lovely W.G., Schafer R.L. Identifyingsoil dynamic parameters for soil-machine systems. Trans. ASAE 15(1) (1972)

101. Karafiath L.L., Nowatzki E.A. Soil Mechanics for Off-Road Vehicle Engeneering, Trans Tech. Publications, Switzerland, 1978, 501p.

102. Koda Y., Odaki K. New pickups for measuring streeses in soil-machine interfaces and their application to the soil-vehicle systems. Komatare mfg. Co. Ltd., Tokyo, Japan

103. Luth H.J., Wismer R.D. Performance of plane soil cutting blades in sand. Trans. ASAE 14(2) 1971)

104. Nichols M.L. The dynamic properties of soils. An explanation of the dynamic properties of soils by means of colloidal films, Agr. Engng 12(7) (1931)

105. Nowatzki E.A., Karafia L.L. General yield conditions in a plasticity analysis of soil-wheel interaction. J. of Terramechanics, 1974, Vol. 11, No 1, pp. 29 to 44.

106. Oicha, Pakdn Optimum size of bullock Cart Wheels.- J. of Agric.Eng.Research, 1968, Vol.13, N2.

107. Okafeco O. Instrementation for measuring medial and tangential strees beneeth rigid wheels. J. of Terramechanics, Vol. 2, No 3, 1965

108. Rula A.A., Nuttall C.J. Analysis of ground mobility models. WES,Vicksburg, 1971, p.238.

109. Stafford J.V., Tanner D.W. An investigation into the effect of speed on the draught vegmivements of a chisel tine. Proc. 7th Conf. Int. Soil Tillage Res. Organization, Uppsala, 1976, 40, 1.

110. Turnage G.W. Measuring soil propeties in vehicle mobility research,374resistance of coarse grain soils to high speed penetration. USAE Waterways Experiment Stattion, Technical Report Nj. 3-652, Report 6,July (1974)

111. Turnage G.W. Tire selection and Performance Prediction for off-rand wheeled-vehicle operations. Proceedings of the fourth international conference of the international siciety for terrain vehicle systems, Vol. 1, Stockholm, Sweden, April (1972)

112. Turnage G.W., Freitag D7R7 Effects of cone velocity and size on soil penetration resistance, ASAE Paper No. 69-670, December (1969)

113. Vincent E. Pressure distribution on and flow of sand past a rigid wheel. Proceeding First International Conference on the Mechanics of Soil Vehicle Systems, pp. 858 to 878, Torino, 1961

114. Wills B.M.D. International Conference of the International Society for Terrain-Vehicle Systems, 1966

115. Wismer R.D., Luth H.J. Off-road traction prediction for wheeled vehicles. Trans. ASAE 17(1) (1974)

116. Wismer R.D., Luth H.J. Performance of soil cutting blades in clay. Trans. ASAE 15(2) (1972)

117. Wismer R.D., Luth H.J. Rate effects in soil cutting. Siciety of automotive engeneers paper No. 71-0179, January (1971)

118. Wong Behaviov of soil beneath rigid wheels.- "Agric.En.Research", 1967-V12, N4, p.257-269.

119. Универсальные средства создания методик моделирования системы «машина-грунт».

120. Концепцию создания аналико-имитационной модели.

121. Частные результаты, направленные на создание универсальных методик статистического анализа экспериментальных данных.

122. Зам: генерального директора по научной работе главный ученый секретарь, д.т.н., прфессор

123. Заведующий отделом компоненты АТС, к.т.н.д^^Есе^рвский Ю.К. Фисенко И.А.1. УТВЕРЖДАЮвнедрении) результатов диссертационной работыгов В.В.1. АКТч

124. Борисевича Владимира Борисовича на тему: «Научные основы моделирования и управления технологическими машинами на грунтах сослабой несущей способностью»

125. АКТ ВНЕДРЕНИЯ результатов диссертации БОРИСЕВИЧА ВЛАДИМИРА БОРИСОВИЧА «НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ МАШИНАМИ НА ГРУНТАХ СО СЛАБОЙ

126. Использование методики позволило значительно сократить сроки на выработку конструктивных решений и выбор технологических режимов управления специальным транспортным средством.

127. Начальник конструкторского отдела iL-»*// d — Г.К. Заречнева1. ЗАО V Угвлрт1. Г^ А

128. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР СВАРКИ ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНСТВА /ТО СТРОИТЕЛЬСТВУ И ЖКХ МИНЛРОМЭНЕРГО РФ

129. Их использование позволило сократить затраты на строительство на 10% за счет своевременности, ритмичности и равномерности поставок сварных элементов и конструкций при транспортировке грузов на грунтах со слабой несущей способностью.N

130. Генеральный директор, а** р £1. Председатель НТС ЗАОтт ЛГ^Зу ЗАКРЫТОЕ

131. Доктор технических наугао ь/ акционерное,^*1. Ю.И.Кудрявцев1. Начальник КБ, Т*4 у® г

132. Секретарь НТС ЗАО «ШшкшйА»)^1. Т.П. Ершова

133. Научные основы моделирования и управления технологическими машинами на грунтах со слабой несущей способностью»'по специальности 05.05.03 Колесные и гусеничные машины

134. Разработанная в диссертации методика моделирования позволяет выбирать конструктивные параметры автотранспортных средств, что несомненно повышает надежность и долговечность при их эксплуатации.

135. Несомненным достоинством работы является открытость программной среды, что позволяет наращивать методы и модели для конкретной ситуации.1. Директор Авт< к.т.н.1. Бокарев Д.Р.1. МАДИ

136. Федерально© агентство по образованию

137. МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ институт

138. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

139. Почтовый адрес: 125319, Москва, Ленинградский проспект, д. 64

140. Телеграфный адрес: Москва, А-319, МАДИ

141. Интернет: http://www.madi.ru'

142. Тел.: (095)151-6412 ректор Факс (095)151-8965 E-mail: info@madi.ru2006г.1. УТВЕРЖДАЮ1. Проректор МАДИ(ГТУ)д.т.н., проф<1. АКТо внедрении результатов диссертационной работь:

143. Борисевича Владимира Борисовича на соискание ученой степени доктора наук на тему: «Научные основы моделирования и управления технологическими машинами на грунтах со слабой несущейспособностью»по специальности 05.05.03 Колесные и гусеничные машины

144. Зав. кафедрой АСУ МАДИ(ГТУ),

145. ЗасЭ*. деятель науки РФ, д.т.н., профессор | /Николаев А.Б.

146. Д.т.н., проф. каф. АСУ МАДИ(ГТУ) ^¿J^Васьковский A.M. Д.т.н.,.проф. каф. АСУ МАДИ(ГТУ) (^ Строганов В.Ю.