автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Математическое моделирование системы изготовления волокнистых композитов для энергетических комплексов
Автореферат диссертации по теме "Математическое моделирование системы изготовления волокнистых композитов для энергетических комплексов"
□034Б2В4Б
На правах рукописи
БЫВАЛЬЦЕВ СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИТОВ ДЛЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
Специальность 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Воронеж - 2008
003462645
Работа выполнена в лаборатории системного моделирования Института машиноведения Уральского отделения Российской академии наук и на кафедре информационных технологий и автоматизации проектирования Уральского государственного технического университета - УПИ
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
ЗАЛАЗИНСКИЙ Александр Георгиевич
(Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук)
Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор
ЧЕРНЫШОВ Александр Данилович (Воронежская государственная технологическая академия)
кандидат технических наук, доцент ШАБАШОВ Алексей Александрович (Уральский государственный технический университет - УПИ)
Ведущая организация: Институт металлургии Уральского отделения
Российской академии наук
Защита состоится «22» января 2009 г. в 15— ч. на заседании диссертационного совета Д 212.035.02 в Воронежской государственной технологической академии по адресу: 394000, г. Воронеж, проспект Революции, 19, конференц-зал.
Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес совета академии.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.
Автореферат размещён на официальном сайте ВГТА www.vgta.vrn.ru «/<0> декабря 2008 г.
Автореферат разослан «/<Р» декабря 2008 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
к.т.н., доц. И.А.Хаустов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы
Одним из приоритетных направлений развития науки, техники и технологии в Российской Федерации определены работы по индустрии наносистем и материалов (утверждены Президентом Российской Федерации 21 мая 2006г. Пр-843). В перечень критических технологий Российской Федерации включены такие технологии как: нанотехнологии и наноматериалы, технологии производства программного обеспечения, технологии создания интеллектуальных систем навигации и управления, технологии создания и обработки композиционных и керамических материалов (утверждены Президентом Российской Федерации 21 мая 2006г. Пр-842). Перспективно применение сверхпроводящих композитов для энергетических комплексов. Названные материалы будут использоваться, в частности, для строительства первого международного экспериментального термоядерного реактора ITER, размещаемого во Франции.
Для изготовления сверхпроводящих композитов применяют сложную техническую систему с большим количеством длительных по времени циклически повторяющихся операций пластического деформирования композитных заготовок; при этом используют дорогостоящее исходное сырьё. Создание новых и совершенствование существующих технологий производства волокнистых композитов требует проведения математического моделирования на всех стадиях проектирования и производства. Математическое моделирование позволяет выбрать оптимальные параметры технологи-ческих'процессов, уменьшить потери дорогостоящего сырья в безвозвратные отходы, повысить коммерческую цену продукции. Результаты математического моделирования необходимы для разработки интегрированной системы управления производственным комплексом изготовления композитов волокнистого строения.
В настоящее время разработаны теоретические основы и практические методы решения задач механики волокнистых композитов. Над совершенствованием технологи работали сотрудники ВНИИНМ, ХФТИ УАН, ИМЕТ РАН, ИФМ УрО РАН и др. организаций. Существенный вклад в организацию производства сверхпроводящих композитов в России внесли Коновалов В.Ф., Никулин А.Д., Черноплёков H.A., Шиков А.К. и др. Математическое моделирование процессов пластической деформации низкотемпературных сверхпроводящих материалов осуществлено в работах Залазинского А.Г., Огородникова В.А., Райныша В.А., Трофимова В.Н. и др. Однако, несмотря на имеющиеся наработки, отсутствуют математическое моделирование замкнутой системы изготовления металлических волокнистых композитов и программный комплекс, позволяющий производить решение практических задач. Реализация технологического процесса получения волокнистого композита не может быть обеспечена без применения современных интеллек-
туальных систем управления, в частности системы управления прессового комплекса.
Диссертационная работа выполнялась в рамках комплексной программы фундаментальных исследований проблем машиностроения, механики п процессов управления по индексу направления 2.2.2 № гос. per. 01.200.110669 и по гранту РФФИ №05-08-01464а.
Цель работы: Используя модель кусочно-однородной среды с регулярной структурой, экстремальные теоремы теории пластичности и феноменологическую теорию разрушения, осуществить математическое моделирование системы изготовления волокнистых металлических композитов Nb-Ti+Cu для энергетических комплексов, разработать комплекс программ и определить оптимальные параметры для совершенствования технологических процессов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести анализ и разработать математическую модель системы изготовления волокнистых композитов Nb-Ti+Cu;
2. Разработать математическую модель процесса выдавливания композита;
3. Разработать программный комплекс для моделирования пластического деформирования металлических композитов волокнистого строения;
4. Изучить напряженно-деформированное состояние и накопление повре-жденности компонентов волокнистого композита в процессах деформирования;
5. Разработать концептуальную модель системы управления прессового комплекса.
Методы и средства исследования. При выполнении работы использованы методы объектно-ориентированного анализа и проектирования, метод конечных элементов, методы робастного, нейро-нечёткого и адаптивного управления, теория нечетких множеств и методы построения систем искусственного интеллекта.
Достоверность научных положений, результатов и выводов, содержащихся в диссертационной работе, обеспечивается применением ранее обоснованных вариационных принципов и развитой в работах B.JI. Колмогорова и др. сотрудников ИМАШ УрО РАН феноменологической теории разрушения, сопоставлением полученных результатов с экспериментальными данными, а также апробированием предложенных методов при решении тестовых задач.
Научная новизна. В процессе исследований получены следующие на учные результаты:
I. Предложена математическая модель и создан программный комплек для анализа и оптимизации технологической системы обработки давлением волокнистых композитов системы Nb-Ti + Си;
2. С использованием феноменологической теории разрушения и экстремальных теорем теории пластичности разработана методика прогнозирования степени повреждённое™ компонентов композита микродефектами сплошности реформируемого материала;
3. Разработана иерархическая модель структуры технологической системы изготовления волокнистых композитов, позволяющая декомпозировать задачу управления на ряд оптимальных задач с минимизацией поврежденно-сти волокон;
4. Предложена концептуальная модель системы управления прессового комплекса для выполнения операций изотермического выдавливания волокнистого композита, базирующаяся на применении методов интеллектуального управления.
Практическая значимость работы. Научные результаты работы могут быть применены при создании отечественного производства сверхпроводящих композитов волокнистого строения. Они использованы в учебном процессе и плановых госбюджетных научно-исследовательских работах за 2004-2008гг., выложенных на кафедре "Информационные технологии и автоматизация проектирования" УГТУ - УПИ и лаборатории "Системного моделирования" ИМАШ УрО РАН. Программный комплекс зарегистрирован в ОФАП (код программы по ЕСПД .03524577.02173-01 99 01).
Реализация работ в промышленности. Результаты работы применяются на ООО НЛП ЭЛТЕРМ (г. Екатеринбург) и переданы для использования на Чепецкий механический завод (г. Глазов).
•Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XVII Российской научно-технической конференции с международным участием «Неразрушающий контроль и диагностика» (Екатеринбург, 2005); III Международной научно-технической конференции «Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении (МКТМ-2005)» (Тюмень, 2005); 4 IFAC (International Federation of Automatic Control) - Симпозиуме по меха-тронным системам «Mechatronics 2006» (Хейдельберг (Heidelberg), Германия, 2006); 1-й Российской мультиконференции по проблемам управления (Санкт-Петербург, 2006); Международной научно-технической конференции «Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России» (Екатеринбург, 2006), III-й Российской научно-технической конференции «Разрушение, контроль и диагностика материалов и конструкций» (Екатеринбург, 2007).
Публикации. Основные материалы диссертационной работы опубликованы в 14 работах, в том числе в 5 статьях в изданиях из списка ВАК РФ, зарегистрирован программный продукт.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав,
заключения, списка литературы из 143 наименований. Общий объем диссертации составляет 158 стрзниц, в том числе 76 рисунков и 3 таблицы.
СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении показаны предмет и цель исследования, актуальность работы, практическая и научная значимость.
Первая глава посвящена выбору объекта и методов математического моделирования.
Показаны перспективы применения сверхпроводящих композитов системы Nb-Ti+Cu для мощных магнитных систем энергетических комплексов. Рассмотрено состояние теории обработки давлением композитов волокнистого строения.
В предшествующих работах не в полной мере учитывается взаимодействие элементов структуры. Общего математического описания пластического течения композиционных материалов волокнистого строения при обработке давлением в литературе не дано. Существующие решения носят приближенный характер. Из экспериментальных методов исследования пластических деформаций наиболее широко используются следующие: метод делительной сетки, метод визиопластичности, применение многослойных моделей, поляризационно-оптический метод, метод муаровых полос, микроструктурный метод. Перечисленные методы развиты в работах Э. Зибеля, А. Надаи, H.H. Давиденкова, Г.Д. Деля, Н.К. Воронцова, И.П. Ренне, Г.А. Смирнова-Аляева, В.П. Чикидовского и др.
Математическому моделированию процессов пластического деформирования металлических композитов слоистого и волокнистого строения были посвящены работы Р. Кристенсена, Г. Э. Аркулиса, М. И. Бояршинова, JI.C. Ельмана, М.С. Гильденгорна, Д.М. Карпиноса, В.А. Маковского, A.C. Матусевича, JI.H. Могучего, Л.И. Тучинского, А.И. Колпашникова, В.Ф. Мануйлова, Ю.В. Соколкина, A.A. Такшинова и др.
Среди наиболее известных на сегодняшний день зарубежных разработок в области построения компьютерного обеспечения для решения задач пластического деформирования - такие, как FARM, LARSTRAN, FINEL (Германия), MARC/Mental (США, Германия), DEFORM и ALPID (США), PressFORM (Швейцария), FORGE2 и POLLUX (Франция), Formsys/PULC (2D) (Ю. Корея). Тем не менее, отсутствует программный комплекс, предназначенный для моделирования процессов деформирования волокнистых композитов. Для построения специализированного программного комплекса может использоваться одна из существующих систем или строиться новая на основе систем компьютерной математики. Наиболее широкими возможностями обладает система MATLAB, на которой и построен разработанный программный комплекс.
Сделан вывод, что в связи с высокими требованиями, предъявляемыми
к качеству волокнистых композитов, используемых в .энергетических комплексах, предлагается при их изготовлении использовать изотермическое прессование. Для обеспечения такого режима работы необходимо стабилизировать температуру рабочих поверхностей инструмента на определенном технологически оптимальном уровне и регулировать скорость движения подвижного инструмента для обеспечения надлежащей скорости деформирования материала. При соблюдении этих условий в зоне пластического деформирования пресса поддерживается оптимальная для прессования температура. Анализ моделей существующих систем управления прессовых комплексов показал, что недостаточное внимание уделяется точности измерения температуры прессуемого изделия, а иногда температура вообще не измеряется. Общим недостатком отечественных прессов является слабо развитая система управления скоростным режимом прессования, что снижает технические возможности прессов. Все это показало необходимость построения концептуальной модели интеллектуальной системы управления прессовым комплексом.
Произвели выбор методов математического моделирования и построения программных комплексов. Для математического моделирования предлагается экспериментально-аналитический метод моделирования процессов пластического деформирования. В соответствии с предлагаемым методом, по известному виду зависимости, закон движения материальных частиц, физические уравнения и диаграммы пластичности компонентов композита волокнистого строения устанавливаются экспериментально, т.е. определяются варьируемые параметры; формируется база данных.
В выводах первой главы сформулированы задачи исследования.
Во второй главе разрабатываются математические модели технологической системы изготовления волокнистых композитов.
Проведен системный анализ технологической системы изготовления композита волокнистого строения системы ЫЬ-Т1+Си. Разработана иерархическая структура технологической системы, предназначенная для моделирования последовательности технологических переходов, выбора оптимальных параметров технологических процессов и прогнозирования свойств получаемого композита.
Системный анализ технологической системы получения композита позволил сделать вывод о необходимости построения иерархической модели решения задачи получения композита с заданными свойствами. Модель имеет три уровня. На верхнем (стратегическом) уровне модели выдвигается гипотеза (стратегия) о последовательности технологических процессов, проведении математического моделирования, проверки осуществимости данной гипотезы на имеющемся технологическом оборудовании и прогнозировании полученных свойств. Применение такой интеллектуальной системы позволяет снизить количество экспериментальных исследований, накопить необходимые знания и в конечном итоге повысить качество получаемых
изделий. Результатом работы данной системы является последовательность технологических переходов, которые необходимо выполнить для получения изделия с заданными параметрами и оперативная коррекция поведения I учетом изменения среды.
На втором (тактическом) уровне модели применение интеллектуальных систем позволяет управлять технологическим оборудованием на каждоу технологическом переходе в соответствии с заданными критериями (например, максимальное качество получаемых изделий, максимальная производительность оборудования и т.п.). При обучении интеллектуальной системы формируется база знаний. Работа данной системы, также как и системы верхнего уровня, возможна в режиме эмуляции, когда производится моделирование технологического процесса, в соответствии с накопленной базой знаний. Выходом системы второго уровня является набор технологических параметров, которые будут поддерживаться во время выполнения каждого технологического перехода с учетом динамики исполнительных подсистем, состояния и текущих изменений внешней среды.
На третьем (исполнительном) уровне построена модель, которая обеспечивает активную адаптацию системы и управляет или моделирует каждый процесс. На рис. 1 представлена структура такой системы для моделирования выдавливания композита волокнистого строения.
Рис. 1. Структура системы для моделирования процесса выдавливания волокнистого композита
Выходом системы третьего уровня является управление или моделирование процесса с заданными параметрами, как самого материала, так и технологического оборудования, на котором осуществляется данная технологическая операция с учетом изменения внешней нагрузки и вариации параметров самой системы.
Основное содержание диссертации относится к проработке системы третьего уровня иерархии. Здесь описан метод исследования процесса выдавливания композита системы МЬ-Тт+Си. Метод развивается для материалов, имеющих в исходном состоянии регулярные структуры. Использование метода показано на примере моделирования процесса выдавливания композитной заготовки.
Для математического моделирования процесса выдавливания применяли подход Лагранжа, в соответствии с которым определяли изменение состояния индивидуальных частиц композита по мере движения их вдоль
Предполагали, что композитная заготовка отделена от контейнера и инструмента тонким слоем вязкопластической смазки. При этом полуугол рабочего конуса матрицы выбран таким образом, чтобы компоненты композита испытывали однородную деформацию. Матрица композита и волокна обладают жёсткопластическими свойствами. Деформируемая среда идеально пластическая (материал несжимаемый подчиняется условию текучести Мизеса). Силы трения на поверхности заготовки заданы по закону Зибеля. Вытяжки волокон и матрицы одинаковые. Напряжённое состояние существенно неоднородное, так как сопротивление деформации компонентов композита различное. Степень повреждённое™ компонентов композита определяется с использованием диаграмм пластичности, которые строятся на основании экспериментальных исследований.
На рис. 2 показано разделение деформируемого материала на области I, II и III, в которых функции поля скоростей существенно различаются. Профиль внешней границы деформируемой области задан с точностью до
варьируемого параметра. В качестве возможного варианта уравнение внешней границы области II аппроксимировали уравнением траектории материальных частиц и деформации материальных волокон, при этом н уравнение включается только один варьируемый параметр:
До До
А
До
11 Г 2
---СОБ Я" —
2 2 \ Ь
(1)
Кинематически допустимое поле скоростей ?(г,г) перемещения материальных частиц деформируемого материала представили как функцию координат г,<р,г. В случае осевой симметрии рассматривается поле скоростей перемещений частиц композита в меридиональной плоскости. При этом у(г,:) для жёстко пластической среды должно удовлетворять условию несжимаемости: сИу(у)~0. В этом случае для компонент вектора скоростей перемещений материальных частиц вводятся следующие функции:
д2
-V
щ ¿д., з А '
я
vf,=0.
Дифференциальное уравнение траекторий в рассматриваемом случае совпадает с линий тока и имеет вид:
с/г уг _ г <Ш„ ск v2 Я, ск
После интегрирования (2) с учётом граничных условий получили уравнение:
До До До
где г0 - параметр, идентифицирующий линию тока.
Для кинематически допустимого деформированного состояния ввели тензор скоростей деформации:
(2)
я! ск
о
15.(1 _
о
о
15. Ь, 0
¿г
(4)
Для рассматриваемого случая интенсивность скоростей деформации сдвига имеет вид:
К
До
(5)
Мерой суммарного формоизменения материальных частиц является степень деформации сдвига Л. С учётом действия технологических факторов для рассматриваемого процесса обработки материала с использованием экстремальных теорем теории идеальной пластичности решается соответствующая вариационная задача, в результате чего конкретизируется деформи-
рованное состояние материала и, в соответствии с многоуровневым подходом, определяется напряжённое состояние в макро- и микрообъёмах:
(6)
где // = (й0 / Л] )2 - вытяжка заготовки.
Ввели виртуальное поле напряжений для материальных частиц компонентов композита применяя соотношения Сен-Венана-Мизеса:
^ =2г>4^ + сг; <т„ = а:: = 2г((^ + сг; <тя (7)
где к - индекс, принимающий значения/для волокна или т для матрицы; а = (сг„ + + о\.)/3 - среднее нормальное напряжение.
На границах раздела волокон и матрицы учитывали непрерывность нормальных напряжений (касательные напряжения на границах раздела волокон и матрицы терпят разрыв). При этом компоненты тензора напряжений представленные формулой (7) удовлетворяют условиям текучести Мизеса:
(°"г, - а„ У + к* - а* } + (о-.-.- - сп ? + 6= 6 4; к -О'=б(0\
где * - обозначает эффективное значение параметра;
—+ —
(9)
где - площади занимаемые компонентами композита в поперечном
сечении.
Физико-механические свойства компонентов композита задали с использованием выражений аппроксимирующих экспериментальные данные.
Применили экстремальные теоремы идеальной пластичности, развитые в работах В.Т. Койтера, Д.Д. Ивлева, Л.М. Качанова. Их обобщили на случай деформирования композитов волокнистого строения. Кинематическую теорему представили неравенством:
/ N
Р < (V *Г £ К Г, ^ + гм к ]<*У (10)
о, -<
где К - количество компонентов композита (количество волокон плюс матрица);
М- количество поверхностей разрыва скорости. Статическая теорема имеет вид:
^*(»„)-' К = (11)
■г.
Для последующей численной реализации решений очаг деформации разделили на N тонких слоев (рис. 3). При этом использовали координаты узлов конечных элементов, совпадающих с найденными экспериментально
линиями тока и удовлетворяющими (1).
Рис. 3. Схема деления заготовки на конечно-элементную сетку
Определили верхнюю и нижнюю оценки напряжения р выдавливания композита:
= )+± {^sinfA (а)] + f cm И Ink Ц + 2 А-■
У3га i.i к0
p(a,ju)= ——jt; Р(а, /;) = р(а, ц)л:К1,
(12)
где фк = ere/g
R.
- угол наклона ¿-го волокна.
I Я„
Сканируя параметр а, меняли геометрию границы очага деформации и силу выдавливания композита.
Для оптимизации процесса решали вариационную задачу:
Р\а*,и")= тах
4 ' 5*^515.
Минимизировали усилие выдавливания (13) с учетом ограничений на вытяжку и энергосиловые параметры оборудования. Среднее удельное давление на поверхности очага деформации нашли, решив уравнения равновесия сил, спроецированных на ось выдавливания:
min Р(а,ц)
,0.1<eSI
se.
(13)
v р f
- + ctg<j>
(14)
Sг; м-iri vh A-i/fo С использованием феноменологической теории разрушения развитой в работах B.JI. Колмогорова, А.А. Богатова, C.B. Смирнова и др. осуществляли мониторинг повреждённости компонентов композита.
Для определения поврежденное™ материала в волокнах и основе определили коэффициенты напряженного состояния в составляющих композита:
К
а 1
_2____(
-Л
(15)
Для оптимизация технологической системы (рис. 4) её представили в
виде:
л-1 т-1
где 5 - подсистемы, обозначенные на рис. 4; М, М- количество циклов.
Х3(4) У3(4) ¥4(5)
(16)
'3(4)
1)4(5)
У5(6)
5 / А 7 /
/12
05(9)
У4(5)
У7(10)
10
1)5(6)
У7(12)
07(12)
У5(9)
1)7(10)
Рис. 4. К схеме технологии изготовления композита:
верхние цифры: 3 - нагрев заготовки; 4 - выдавливание; 5 - волочение;
7 - отжиг;
нижние - номер технологической операции.
Критерием качества, определяющим функционирование технологической системы изготовления волокнистых композитов, выбрали максимальный выход исходных материалов с готовую продукцию, представленный функционалом:
^ = (17)
Осуществляли поиск цепочки выполнения операций, минимизирующей поврежденность конечного продукта (17).
Степень изменения поврежденности в п-й составляющей композита при выдавливании рассчитывали по методике:
А^^сх^-р^^^ё^мГ , (18)
¡=1
где Л;я - пластичность материала в я-й компоненте композита;
Дг - время выдержки заготовки при температуре выдавливания.
Аналогичный подход применили для расчёта напряжённо-деформированного состояния и прогнозирования свойств во всех переходах
технологического цикла, в результате чего осуществляется мониторинг свойств компонентов композита на стадии изготовления. Изменение повреж-
денности в процессах волочения д®,;|6) = ^Г(-*/31пд5<б> +2tga;m)/\5iJ) и нагрева
Процесс изготовления композита разрушением его компонентов не сопровождается, если степень поврежденное™ в составляющих композита
Е7„ < 1 .
Для оптимизации технологического процесса искали управления, обеспечивающие условие минимума степени дефектности волокон (17) с ограничениями, накладываемыми технологическими параметрами. Решали задачу векторной оптимизации:
I
fj ArgmaxlVt (й) => min Ja (й), (19)
где й - управления, определённые на множестве решений задачи оптимального управления.
Обычно при исследовании процессов пластического деформирования композитов принимают допущение об однородности деформаций в поперечных сечениях. Исследование темплетов композита показало, что необходимо учитывать поперечную деформацию. Ввели поправку, которую определили при исследовании поперечных шлифов образца. Для этого разработали метод изучения напряженно-деформированного состояния и накопленной повреж-денности компонентов композита в процессах обработки давлением. Метод кратко можно представить из последовательности следующих этапов:
1) Получение образца композитного материала, включающего очаг пластического деформирования;
2) Получение поперечных шлифов образца через заданное расстояние;
3) Шлифовка полученных шлифов;
4) Оцифровка шлифов - ввод снимков в компьютер и их первичная обработка;
5) Получение зависимости степени деформации материала от его пространственного расположения в очаге пластического деформирования.
Таким образом, в главе разработана модель системы изготовления композита Nb-Ti+Cu, разработана математическая модель процесса выдавливания композита с применением феноменологической теории разрушения и экспериментально-аналитического метода прогнозирования физико-механических свойств композитов, разработан метод изучения напряженно-деформированного состояния и накопленной поврежденности компонентов композита в процессах обработки давлением.
В третьей главе произведена разработка программного комплекса.
На основе разработанных математических моделей технологической системы изготовления композита с использованием языка программирования
MATLAB разработан программный комплекс ComposForm, базирующийся на принципах компонентно-ориентированной модели разработки программного обеспечения. В базу знаний программного комплекса возможно добавление новых знаний. В данной версии производится моделирование следующих типов процессов: осадки и растяжения тел вращения; выдавливание и волочение композита.
Реализация методики изучения напряженно-деформированного состояния и накопленной поврежденности композита произведена в разработанном программном комплексе SHLIFF.
При разработке программного обеспечения большое внимание было уделено повышению его качества и удобству пользовательского интерфейса. В соответствии с применяемым подходом к разработке программного обеспечения, было разработано несколько версий программного комплекса ComposForm, в частности локальная и сетевая. Обе версии используют одни и те же библиотеки.
Применение пакета MATLAB Web-Server позволило производить удаленные вычисления на сервере, а клиентам взаимодействовать через компьютерные сети. Применяя возможности пакета Distributed Computing Toolbox произвели распараллеливание основной задачи на несколько отдельных задач, выполняемых на различных вычислительных системах.
В четвертой главе произведен синтез технологической системы.
С целью определения оптимальных параметров процесса выдавливания композита волокнистого строения проведено моделирование с использованием разработанного программного комплекса ComposForm. Была произведена проверка адекватности разработанных математических моделей и программного комплекса.
Показано, что важным фактором при выборе параметров технологической системы изготовления волокнистого композита является образование необходимо количества равномерно распределенных зародышей а-фазы Ti, которые должны при пластической деформации сформироваться в центры пиннинга потока и обеспечить необходимую плотность транспортного тока в готовых токонесущих элементах энергетических комплексов.
Проведение моделирования позволило произвести оптимальное проектирование технологии изготовления композитного материала с учетом основных влияющих факторов.
По анализу кривых упрочнения материала волокон и основы сделан вывод, что с увеличением вытяжки происходит упрочнение, как материала основы, так и материала волокон. По анализу диаграмм пластичности можно заметить, что с изменением напряженного состояния материала происходит уменьшение его пластичности. Напряженное состояние материала волокон изменяется при изменении величины вытяжки. При изменении напряженного состояния изменяется и степень использования ресурса пластичности.
На процесс напряженного состояния оказывает существенное влияние коэффициент трения. При увеличении сил трения в рабочей части матрицы напряженное состояние также смягчается, но при этом значительно возрастает усилие выдавливания и неравномерность истечения материала, которая приводит к пережимам волокон композита, так как пластичность волокон меньше пластичности основы. Необходимо снижать коэффициент трения, но для реальных условий проведения процесса выдавливания минимальное значение ограничивается величиной 0,15.
Из анализа результатов моделирования следует, что волокна работают в более тяжелых по сравнению с основой условиях. Для того чтобы смягчить напряженное состояние в волокнах, можно применить противодавление.
Качество изделий можно улучшить применением многозаходных матриц. При этом угол рабочего конуса матрицы должен снижаться по мере прохождения металла через очаг деформации. При такой схеме нагружения, на входе в зону деформирования материал испытывает большие степени деформации сдвига при мягкой схеме напряженного состояния. На выходе из очага деформации, где противодавление мало, приращение деформации незначительное. В итоге степень использования запаса пластичности снижается (если геометрия инструмента оптимальная).
При расчете поврежденности волокон приближенный подход, учитывающий изменение формы частиц только вдоль траектории движения приводит к существенно завышенным результатам по сравнению с подходом, рассмотренным в настоящей работе, согласно которому первоначально сферические частицы принимают форму эллипсоидов.
Для оценки величины поправки, необходимой для учета реального формоизменения волокон, было изучено напряженно-деформированное состояние и накопление поврежденности компонентов волокнистого композита в процессах обработки давлением. Для этого рассматривали изменения геометрии структурных элементов волокон выдавливаемого композита (рис. 5).
результаты компьютерной обработки (в)
Методика обработки снимков шлифов заключается b следующем:
- разлагаем изображение на цветовые каналы RGB и в оттенки серого;
- обрабатываем каналы с целью выявления основы и волокон компози-
та, а также царапин на поверхности образца шлифа;
- получаем возможные интервалы интенсивности изображения для определения принадлежности пикселей к различным материалам;
- с помощью пакетов Image Processing Toolbox и Image Acquisition Toolbox системы компьютерной математики MATLAB производим удаление шумов, определяем границы изображений;
- применяя нейро-нечеткую адаптивную сеть, разделяем изображение на волокна и основу;
- выделяем опорные точки волокон;
- в соответствии с применяемым микроструктурным методом, согласно которому изначально сферические частицы в процессе деформирования принимают эллиптическую форму, рассчитываем параметры эллипсов, имеющих равную площадь с поперечным сечением волокна;
- находим величины главных полуосей эллипсов.
В результате работы данного программного комплекса для каждого снимка жил композитного материала составляется структура данных, включающая информацию о каждом волокне. По направлениям и величине главных полуосей эллипсоидов устанавливали направления главных осей тензора деформации и величин компонентов деформированного состояния. Из анализа результатов работы программного комплекса сделан вывод, что при выдавливании композита волокнистого строения происходит не осесим-метричная деформация.
По разработанной математической модели процесса выдавливания композита определены оптимальные параметры исходя из критерия минимизации поврежденности волокон композита.
Для поддержания оптимальных параметров режима изотермического выдавливания разработали концептуальную модель системы управления (рис.
Рис. 6. Концептуальная модель системы управления изотермическим
прессованием
Скорости прессования ограничены предельно допустимой критической температурой в очаге деформации (критические температуры имеют неодинаковые значения для разных материалов). Регулирование скорости прессования осуществляется изменением давления в рабочем цилиндре пресса.
Неопределенность, возникшую в связи со случайным изменением возмущающих воздействий и основных технологических факторов, устраняли применением теории нечетких множеств.
Предложили для построения интеллектуальных систем управления прессовых комплексов использовать нейронечеткие технологии, разработали структуру модели такого регулятора, наметили пути его аппаратной реализации. Модель системы управления строили на основе DSP семейства TMS320C6000, предложили технологию разработки приложений для DSP на основе интеграции различных программных продуктов, таких как, MATLAB, Code Composer Studio и DSP/BIOS.
В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. На основе системного анализа технологии изготовления волокнистого композита разработана её иерархическая модель, позволяющая смоделировать замкнутый цикл получения композита и осуществить мониторинг микро-повреждённости его компонентов, осуществить оптимизацию технологии его изготовления с учетом физико-механических свойств компонентов композита и технологических особенностей применяемого оборудования;
2. Разработан новый вариант экспериментально-аналитического метода исследования процессов пластического деформирования металлических материалов. На его основе с применением феноменологической, теории разрушения разработана математическая модель выдавливания волокнистого композита;
3. Разработана методика изучения напряженно-деформированного состояния и накопления поврежденности компонентов волокнистого композита в процессах обработки давлением. По результатам исследования образцов шлифов композитного материала сделан вывод о том, что в процессе деформирования возникает не осесимметричная деформация волокон композита;
4. Для математического моделирования технологической системы с использованием объектно-ориентированного подхода осуществлена разработка программного комплекса, интегрированного с системой компьютерной математики MATLAB. Вычислительный и натурный эксперимент подтвердили эффективность и практаческую значимость разработанных моделей;
Ii
5. Разработана концептуальная модель системы управления прессового комплекса, предназначенного для выполнения технологических операций по выдавливанию композита. Предложена технология разработки программного обеспечения на основе интеграции различных программных продуктов, таких как, MATLAB, Code Composer Studio и DSP/BIOS.
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
В рецензируемых изданиях из списка ВАК
1. Бывальцев. С. В. Моделирование процессов деформации металлических заготовок с использованием системы компьютерной математики
. MATLAB [Текст] / С. В. Бывальцев, А. Г. Залазинский // Вестник УГТУ-УПИ. Конструирование и технология изготовления машин : сб. науч. тр. - 2005. -Ч. 2.-Ко 18 (70).-С. 27-35.
2. Бывальцев, С. В. О расчете остаточных деформаций в толстостенном цилиндре в процессе термоцикяирования с фазовыми превращениями [Текст] / С. В. Бывальцев, А. П. Поляков, А. С. Шевченко // Вестник УГТУ-УПИ. Конструирование и технология изготовления машин : сб. науч. тр. - 2005. -4.2. -№18 (70). -С. 36-45.
3. Залазинский, А. Г. Программный комплекс для реализации экспериментально-аналитического метода моделирования процессов деформации металлических заготовок [Текст] / А. Г. Залазинский, С. В. Бывальцев // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2006. - № 11. -С. 46-51.
4. Бывальцев, С. В. Экспериментально-аналитический метод определения поврежденности композита в процессе вытяжки [Текст] / С. В. Бывальцев, А. Г. Залазинский, А. П. Поляков // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. - 2008. - № 4. - С. 26-32.
5. Бывальцев, С. В. Интеллектуальная система управления процессом прессованием [Текст] / С. В. Бывальцев, А. Г. Залазинский, А. П. Поляков // Справочник. Инженерный журнал. - 2008. - № 9. - С. 43-48.
В других изданиях
6. Залазинский, А. Г. Моделирование процессов деформации и прогнозирование разрушения пластических тел в программной среде MATLAB [Электронный ресурс] / А. Г. Залазинский, С. В. Бывальцев // Неразрушаю-щий контроль и диагностика : материалы XVII Рос. науч.-техн. конф. -Екатеринбург, 2005. - Статья Т5-2. - Электрон, опт. диск.
7. Бывальцев, С. В. WEB-сервер для решения задач машиностроительного производства [Текст] / С. В. Бывальцев // Новые материалы, неразру-шающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении (МКТМ-2005) : материалы III междунар. науч.-техн. конф. - Тюмень, 2005. -С. 229-230.
in
8. Бывальцев, С. В. Экспериментально-аналитический метод моделирования процессов деформации металлических заготовок [Текст] / С. В. Бывальцев, А. Г. Залазинский // Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении (МКТМ-2005) : материалы III междунар. науч.-техн. конф. - Тюмень, 2005. - С. 230-231.
9. Бывальцев, С. В. Программный комплекс для моделирования процессов деформации и прогнозирования разрушения пластических тел [Текст] / С.
B. Бывальцев // Демидовские чтения : материалы Рос. науч. форума с междунар. участием. - Москва-Екатеринбург-Томск, 2006. - С. 427-428.
10. Готлиб, Б. М. Тенденции и проблемы интеллектуализации мощных кузнечно-прессовых комплексов [Текст] / Б. М. Готлиб, С. В. Бывальцев, В. С. Тарасян // Мехатроника, автоматизация, управление : материалы 1-й Рос. мультиконф. по проблемам управления. - СПб, 2006. - С. 317-320.
11. Бывальцев, С. В. Интеллектуализация управления технологическими процессами [Текст] / С. В. Бывальцев // Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России : материалы междунар. науч.-техн. конф. - Екатеринбург, 2006. - С. 481-482.
12. Бывальцев, С. В. Метод изучения напряженно-деформированног состояния и накопления поврежденности компонентов волокнистог композита в процессах обработки давлением [Текст] / С. В. Бывальцев, А. Г Залазинский // Разрушение, контроль и диагностика материалов и конструк ций : материалы III Рос. науч.-техн. конф. - Екатеринбург, 2007. - С. 153.
13. Залазинский, А. Г. Программный комплекс математического моде лирования процессов обработки металлов давлением [Электронный ресурс]
C. В. Бывальцев, А. Г. Залазинский. // Государственный фонд алгоритмов i программ. - № 50200702222; 24.10.2007. - Электрон, опт. диск.
14. Gotlib, В. М. Intelligent of forging and press complexes [Text] / В. M Gotlib, A. S. Shibanov, S. V. Byval'tsev // 4th IFAC-Symposium on Mechatronic. Systems. - Heidelberg, Germany, 2006. - P. 862-866.
Подписано в печать{%_./а.2008. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № Н^Ч
ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» (ГОУВПО «ВГТА») Отдел полиграфии ГОУВПО «ВГТА» Адрес академии и отдела полиграфии: 394000, Воронеж, пр. Революции, 19
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Бывальцев, Сергей Васильевич
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ВЫБОР ОБЪЕКТА И МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.
1.1.0 ПЕРСПЕКТИВАХ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОЗИТОВ СИСТЕМЫ ИЬ-ТН-Си ДЛЯ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ.
1.2. СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ КОМПОЗИТОВ ВОЛОКНИСТОГО СТРОЕНИЯ.
1.3. ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ РАЗВИТИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТОВ ВОЛОКНИСТОГО СТРОЕНИЯ.
1.4. ВЫБОР МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.
ВЫВОДЫ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ.
2.1 МЕТОДОЛОГИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.
2.2 РАЗРАБОТКА ИЕРАРХИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТА
2.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПОНЕНТОВ СТРУКТУРНО-НЕОДНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
2.4. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ВЫДАВЛИВАНИЯ КОМПОЗИТА.
2.4. ПРИМЕНЕНИЕ ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ РАЗРУШЕНИЯ.
2.5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИЗУЧЕНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И НАКОПЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОСТИ КОМПОНЕНТОВ ВОЛОКНИСТОГО КОМПОЗИТА
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА.
3.1. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.
3.2. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ НДС И НАКОПЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОСТИ.
3.3.' МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА.
3.3.1. Создание Web-сервера.
3.3.2. Применение пакета Distributed Computing Toolbox.
3.3.3. Интеграция MATLAB и универсальных языков программирования.
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 4. СИНТЕЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.
4.1. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ВЫДАВЛИВАНИЯ.
4.2. ИЗУЧЕНИЕ НАПРЯЖЕННО - ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ.
4.3. КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ.
4.3.1. Разработка модели системы управления прессом.
4.3.2. Принципы управления процессом изотермического прессования композита.
4.3.3. Интеллектуальное управления процессом прессования композита
ВЫВОДЫ.
Введение 2008 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Бывальцев, Сергей Васильевич
Одним из приоритетных направлений развития науки, технологии и техники в Российской Федерации определены работы по индустрии наносистем и материалов (утверждены Президентом Российской Федерации 21 мая 2006г. Пр-843). В перечень критических технологий Российской Федерации включены такие технологии как: нанотехнологии и наноматериалы, технологии производства программного обеспечения, технологии создания интеллектуальных систем навигации и управления, технологии создания и обработки композиционных и керамических материалов (утверждены Президентом Российской Федерации 21 мая 2006г. Пр-842).
Актуальность исследования. Перспективно применение сверхпроводящих композитов для энергетических комплексов. Названные материалы будут использоваться, в частности, для строительства первого международного экспериментального термоядерного реактора ITER, размещенного во Франции.
Для изготовления сверхпроводящих композитов применяют сложную техническую систему с большим количеством длительных по* времени циклически повторяющихся операций пластического деформирования композитных заготовок; при этом используют дорогостоящее исходное сырьё. Создание новых и совершенствование существующих технологий производства волокнистых композитов требует проведения математического моделирования на всех стадиях проектирования и производства. Математическое моделирование позволяет выбрать оптимальные параметры технологических процессов уменьшить потери дорогостоящего сырья в безвозвратные отходы, повысить коммерческую цену продукции. Результаты математического моделирования необходимы для разработки интегрированной системы управления производственным комплексом изготовления композитов волокнистого строения.
В настоящее время разработаны теоретические основы и практические методы решения задач механики волокнистых композитов. Над совершенствованием технологи работали сотрудники ВНИИНМ, ХФТИ У АН, ИМЕТ РАН, ИФМ УрО РАН и др. организаций. Существенный вклад в организацию производства сверхпроводящих композитов в России внесли Коновалов В.Ф., Никулин А.Д., Черноплёков H.A., Шиков А.К. и др. Математическое моделирование процессов пластической деформации низкотемпературных сверхпроводящих материалов осуществлено в работах Залазинского А.Г., Огородникова В.А., Райныша В.А., Трофимова В.Н. и др. Однако, несмотря на имеющиеся наработки, отсутствуют математическое моделирование замкнутой системы изготовления металлических волокнистых композитов и программный комплекс, позволяющий производить решение практических задач. Реализация технологического процесса получения волокнистого композита не может быть обеспечена без применения современных интеллектуальных систем управления, в частности системы управления прессового комплекса.
Контроль деформированного состояния необходимо осуществлять на всех стадиях технологического процесса. В настоящее время отсутствуют необходимые программные комплексы для реализации методов изучения напряженно-деформированного состояния и накопления поврежденности компонентов волокнистого композита в процессах обработки давлением.
Диссертационная работа выполнялась в рамках комплексной программы фундаментальных исследований проблем машиностроения, механики и процессов управления по индексу направления 2.2.2 № гос. per. 01.200.110669 и по гранту РФФИ №05-08-01464а.
Цель работы: Используя модель кусочно-однородной среды с регулярной структурой, экстремальные теоремы теории пластичности и феноменологическую теорию разрушения, осуществить математическое моделирование системы изготовления волокнистых металлических композитов Nb-Ti+Cu для энергетических комплексов, разработать комплекс программ и определить оптимальные параметры для совершенствования технологических процессов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести анализ и разработать математическую модель системы изготовления волокнистых композитов №>-ТЫ-Си;
2. Разработать математическую модель процесса выдавливания композитов;
3. Разработать программный комплекс для моделирования пластического деформирования металлических композитов волокнистого строения;
4. Изучить напряженно-деформированное состояние и накопление поврежденности компонентов волокнистого композита в процессах деформирования;
5. Разработать концептуальную модель системы управления прессового комплекса.
Методы и средства исследования. При выполнении работы использованы методы объектно-ориентированного анализа и проектирования для разработки пакета программ математического моделирования, метод конечных элементов для построения дискретной модели, методы линейной алгебры для решения алгебраических задач с матрицами высокого порядка. При построении программного комплекса изучения напряженно-деформированного состояния и накопления поврежденности компонентов волокнистого композита в процессах обработки давлением использованы методы построения параллельных распределенных вычислений, программные пакеты обработки изображений, распознавания образов, методы построения нейро-нечетких адаптивных сетей. При построении интеллектуальной системы управления прессового комплекса использованы методы робастного, нейро-нечеткого и адаптивного управления, теория нечетких множеств и методы построения систем искусственного интеллекта. При исследовании широко использованы методы построения распределенных вычислений, систем клиент-сервер, интеграции различных приложений и возможности системы компьютерной математики МАТЪАВ.
Достоверность научных положений, результатов и выводов, содержащихся в диссертационной работе, обеспечивается применением ранее обоснованных вариационных принципов и развитой в работах В.Л. Колмогорова и др. сотрудников ИМАШ УрО РАН феноменологической теории разрушения, сопоставлением полученных результатов с экспериментальными данными, а также апробированием предложенных методов при решении тестовых задач.
Научная новизна. В процессе исследований получены следующие научные результаты:
1. Предложена математическая модель и создан программный комплекс для анализа и оптимизации технологической системы обработки давлением волокнистых композитов системы №>-Тл+Си;
2. С использованием феноменологической теории разрушения и экстремальных теорем теории пластичности разработана методика прогнозирования степени повреждённости компонентов ' композита микродефектами сплошности деформируемого материала;
3. Разработана иерархическая модель структуры технологической системы изготовления волокнистых композитов, позволяющая декомпозировать задачу управления на ряд оптимальных задач с минимизацией поврежденности волокон;
4. Предложена концептуальная модель системы управления прессового комплекса для выполнения операций изотермического выдавливания волокнистого композита, базирующаяся на применении методов интеллектуального управления.
На защиту выносятся следующие основные результаты:
1. Математическая модель технологической системы изготовления волокнистых композитов системы Мэ-П+Си;
2. Программный комплекс для реализации математического моделирования задач механики волокнистых композитов;
3. Методика изучения напряженно-деформированного состояния и накопления поврежденности компонентов волокнистого композита в процессах обработки давлением;
4. Концептуальная модель системы управления прессового комплекса.
Практическая значимость работы. Научные результаты работы могут быть применены при создании отечественного производства сверхпроводящих композитов волокнистого строения. Они использованы в учебном процессе и плановых госбюджетных научно-исследовательских работах за 2004-2008гг., выполненных на кафедре "Информационные технологии и автоматизация проектирования" УГТУ - УПИ и лаборатории "Системного моделирования" ИМАШ УрО РАН. Программный комплекс зарегистрирован в ОФАП (код программы по ЕСПД .03524577.02173-01 99 01).
Реализация работ в промышленности. Результаты работы применяются на ООО HI 111 ЭЛТЕРМ (г. Екатеринбург) и переданы для использования на Чепецкий механический завод (г. Глазов).
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XVII Российской научно-технической конференции с международным участием «Неразрушающий контроль и диагностика» (Екатеринбург, 5-11 сентября 2005г.); на областной научно-практической конференции «Информационно-математические технологии в экономике, технике и образовании» (Екатеринбург, 11-12 ноября 2005г.); III Международной научно-технической конференции «Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении (МКТМ-2005)» (Тюмень, 06-09 декабря 2005г.); 4 IFAC (International Federation of Automatic Control) -Симпозиуме по мехатронным системам «Mechatronics 2006» (Хейдельберг
Heidelberg), Германия, 12-14 сентября 2006г.); 1-й Российской мультиконференции по проблемам управления (Санкт-Петербург, 10-12 октября 2006г.); Международной научно-технической конференции «Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России» (Екатеринбург, 16-17 ноября 2006г.), III-й Российской научно-технической конференции «Разрушение, контроль и диагностика материалов и конструкций» (Екатеринбург, 23-26 апреля 2007г.); Мультиконференции «Проблемы информационно-компьютерных технологий и мехатроники (ИКТМ-2007)» (Дивноморское, 24 - 29 сентября 2007г.).
Публикации. Основные материалы диссертационной работы опубликованы в 14 работах, в том числе 5 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, зарегистрирован программный продукт.
Заключение диссертация на тему "Математическое моделирование системы изготовления волокнистых композитов для энергетических комплексов"
Основные выводы и результаты исследования сводятся к следующему:
1. На основе системного анализа математических моделей технологической системы изготовления волокнистого композита разработана иерархическая модель, позволяющая смоделировать полный цикл получения композита и спрогнозировать его свойства, провести оптимизацию технологии его получения с учетом физико-механических свойств материалов компонент композита и технологических особенностей применяемого оборудования;
2. Разработана математическая модель выдавливания волокнистого композита, базирующаяся на применении экспериментально-аналитического хметода исследования процессов пластического деформирования и феноменологической теории разрушения;
3. Создан программный комплекс на основе объектно-ориентированной модели разработки программного обеспечения и интегрирующий систему компьютерной математики MATLAB. С его помощью выполнены экспериментальные исследования, которые подтверждают эффективность и практическую значимость разработанных моделей;
4. Разработана методика изучения напряженно-деформированного состояния и накопления поврежден ности компонентов волокнистого композита в процессах обработки давлением. Разработан программный комплекс для ее реализации;
5. По результатам исследования образцов шлифов композитного материала сделан вывод о том, что в процессе деформирования возникает неосесимметричная деформация волокон композита;
6. Разработана концептуальная модель системы управления прессового комплекса, предназначенного для выполнения технологических операций по выдавливанию композита. Предложена технология разработки программного обеспечения для модели, на основе интеграции различных программных продуктов, таких как, MATLAB, Code Composer Studio и DSP/BIOS.
Применение разработанной математической модели и программного обеспечения позволяет получать композиты волокнистого строения с прогнозируемыми свойствами, моделировать полный цикл их получения. Поддержание параметров технологического процесса на оптимальном уровне, которые определяются исходя из математического моделирования, производится применением концептуальной модели системы управления.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения диссертационной работы проведено завершенное исследование, направленное на проведение математического моделирования технологической системы изготовления композита волокнистого строения и разработка соответствующего программного обеспечения.
Показаны перспективы применения сверхпроводящих композитов волокнистого строения систем ЫЬ-Т1+Си и МЬ-Эп+Си-Эп для энергетических комплексов и развития термоядерной энергетики.
Проведен комплекс работ, позволяющий провести моделирование изготовления композита волокнистого строения, провести оптимизацию технологии его получения с учетом физико-химических свойств материалов компонент композита и технологических особенностей промышленного оборудования. Проведение моделирования возможно как на действующем оборудовании, так и на его компьютерной имитационной модели. Разработаны принципы построения концептуальной модели системы управления гидравлического пресса, используемого для получения композита.
В настоящее время нет достаточно проработанных методик проведения моделирования процессов деформации волокнистых композитов.
Из имеющихся в настоящее время пакетов программ для проведения моделирования процессов обработки металлов давлением ни один не позволяет использовать полученные экспериментально зависимости основных параметров материала от параметров процесса.
Из систем компьютерного моделирования и систем компьютерной математики оптимальными свойствами для решения поставленных задач обладает система МАТЬАВ.
Библиография Бывальцев, Сергей Васильевич, диссертация по теме Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
1. Тарновский, И. Я. Деформации и усилия при обработке металлов давлением Текст. / И. Я. Тарновский, А. А Поздеев, О. А. Ганаго. -Свердловск : МАШГИЗ, 1959. 304 с.
2. Тарновский, И. Я. Теория обработки металлов давлением Текст. / И. Я. Тарновский, А. А. Поздеев, О. А. Ганаго [и др.] М. : Металлургиздат, 1963. - 670 с.
3. Залазинский, А. Г. Математическое моделирование процессов обработки давлением структурно-неоднородных материалов Текст. / А. Г. Залазинский. Свердловск : УрО АН СССР, 1990. - 90 с.
4. Колмогоров, В. Л. Применение вариационных принципов возможных изменений напряженного и деформированного состояния в теории обработки металлов давлением Текст. : дис. . д-ра техн. наук / В. Л. Колмогорова.-Свердловск, 1964.
5. Тарновский, В. И. Текст. / В. И. Тарновский // Изв. вузов. Черная металлургия. 1974. - № 7.
6. Эльсгольц, Л. С. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление Текст. / Л. С. Эльсгольц. -М. : Наука, 1969.
7. Михлин, С. Г. Вариационные методы в математической физике Текст. / С. Г. Михлин. ГТТИ, 1957.
8. Михлин, С. Г. Численная реализация вариационных методов Текст. / С. Г. Михлин. -М. : Наука, 1966.
9. Поздеев, А. А. Текст. / А. А. Поздеев, В. И. Тарновский // Изв. вузов. -Черная металлургия. 1962. - № 10.
10. Канторович, Л. В. Текст. / Л. В. Канторович // Изв. АН СССР. 1933. -№ 5.
11. Поздеев, А. А. Текст. / А. А. Поздеев, В. И. Тарновский // Изв. вузов. Черная металлургия. 1962. - № 1.
12. Тарновский, В. И. Исследование реономных свойств металлов при горячей обработке давлением Текст. : дис. . д-ра техн. наук / В. И. Тарновский. Свердловск, 1975.
13. Дьяконов, В. П. Компьютерная математика. Теория и практика Текст. / В. П. Дьяконов. М. : Нолидж, 2001. - 1926 с.
14. Бенькович, Е. С. Практическое моделирование динамических систем Текст. / Е. С. Бенькович, Ю. Б. Колесов, Ю. Б. Сениченков. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. - 464 с.
15. Матросов, А. В. Maple 8. Решение задач высшей математики и механики Текст. / А. В. Матросов. СПб. : БХВ-Петербург, 2001. -528 с.
16. Сдвижков, О. А. Математика на компьютере. Maple 8. Текст. / О. А. Сдвижков. М. : СОЛОН-Пресс, 2003. - 178 с.
17. Хог, Э. Apopa Я. Прикладное оптимальное проектирование: механические системы и конструкции Текст. / Э. Хог, Я. Apopa. M. : Мир, 1983.-478 с.
18. Шеннон, Р. Имитационное моделирование — искусство и наука Текст. / Р. Имитационное моделирование. М. : Мир, 1978. - 418 с.
19. Металловедение и технология сверхпроводящих материалов Текст. / под ред. С. Фонера, Б. Шварца ; пер. с англ. М. : Металлургия, 1987. -560 с.
20. Огородников, В. А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением Текст. / В. А. Огородников. Киев : Вища школа, 1983. -175 с.
21. Гультяев, А. Визуальное моделирование в среде MATLAB Текст. : учеб. курс / А. Гультяев. СПб. : Питер, 2000. - 430 с.
22. Дьяконов, В. П. MATLAB 6/6.1/6.5+Simulink 4/5. Основы применения. Текст. : полн. рук-во пользователя / В. П. Дьяконов. М. : СОЛОН-Пресс, 2002. - 768 с.
23. Мэтьюз, Дж. Г. Финк К. Д. Численные методы. Использование MATLAB Текст. / Дж. Г. Мэтьюз, К. Д. Финк. М. : Изд. дом «Вильяме», 2001. - 720 с.
24. Дьяконов, В. П. Maple 7 Текст. : учеб. курс / В. П. Дьяконов. СПб. : Питер, 2002. - 672 с.
25. Дьяконов, В. П. Mathematica 4 Текст. : учеб. курс / В. П. Дьяконов.
26. СПб. : Питер, 2001.-656 с.
27. Зарубин, В. С. Математическое моделирование в технике Текст. / В. С. Зарубин. М. : Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. - 496 с.
28. Tresca, H. Sur Г Ecoulement des Corps Solides Soumis a de Fortes Prissions Text. / H. Tresca. Comp. Rend., Acad. Sei. Paris, 1864.
29. Аргирис, Дж. Современные достижения в методах расчета конструкций" с применением матриц Текст. / Дж. Аргирис. М. : Стройиздат, 1968. -241 с.
30. Вариационные принципы механики в теории обработки металлов давлением Текст. / И. Я. Тарновский, А. А. Поздеев, В. JI. Колмогоров, Р. А. Вайсбурд, Г. Я. Оунн, В. П. Котельников, В. И. Тарновский, А. Н. Скороходов. М. : Металлургиздат, 1963. - 54 с.
31. Выдрин, В. Н. Процесс непрерывной прокатки Текст. / В. Н. Выдрин. М. : Металлургия, 1970. - 456 с.
32. Галлагер, Р. Метод конечных элементов. Основы Текст. / Р. Галлагер. -М. : Мир, 1984.-428 с.
33. Генки, Г. О некоторых статически определимых случаях равновесия в пластических телах Текст. / Г. Генки. М. : ГИИЛ, 1948. - С. 80-101.
34. Деформации и напряжения при обработке металлов давлением. Применение методов Муар и координатных сеток Текст. / П. И. Плухин, В. К. Воронцов, А. Б. Кудрин, Н. А. Чининев. М. : Металлургия, 1974. - 336 с.
35. Зенкевич, О. Морган К. Конечные элементы и аппроксимация Текст. / О. Зенкевич, К. Морган. М. : Мир, 1986. - 318 с.
36. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике Текст. / О. Зенкевич ; пер. с англ. — М. : Мир, 1975. 541 с.
37. Ивлев, Д. Д. Об определении перемещений в упругопластических задачах теории идеальной пластичности Текст. / Д. Д. Ивлев // Успехи механики деформируемых сред. М. : Наука, 1975. - С. 236-240.
38. Ильюшин, А. А. Пластичность Текст. Ч. 1. / А. А. Ильюшин. M.-JI. : ГТИ, 1948.-346 с.
39. Качанов, А. М. Основы теории пластичности Текст. / А. М. Качанов.1. М. : Наука, 1969.-420 с.
40. Колмогоров, В. Л. Напряжения, деформации, разрушение Текст. / В. Л. Колмогоров. М. : Металлургия, 1970. - 229 с.
41. Кузьменко, В. И. Решение на ЭВМ задач пластического деформирования Текст. : справочник / В. И. Кузьменко, В. Ф. Балакин. К. : Техника, 1990. - 136 с.
42. Курант, Р. Методы математической физики Текст. / Р. Курант. М.-Л. : Гостехиздат, 1951. - 544 с.
43. Норри Д. Введение в метод конечных элементов Текст. / Д. Норри, Ж. де Фриз ; пер. с англ. М. : Мир, 1981. - 304 с.
44. Марков, А. А. О вариационных принципах в теории пластичности Текст. / А. А. Марков // Прикладная математика и механика. 1947. -№ 11.- С. 339-350.
45. Малинин, Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести Текст. / Н. Н. Малинин. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1975. -400 с.
46. Надаи, А. Пластичность и разрушение твердых тел Текст. Т. 2 / А. Надаи : пер. с англ. М. : Мир, 1969. - 864 с.
47. Новожилов, В. В. Теория упругости Текст. / В. В. Новожилов. М. : Судпромгиз, 1958. - 370 с.
48. Пермин, И. Л. Теория прессования> металлов Текст. / И. Л. Пермин, Л. К. Райтбарг. 2-е изд. - М. : Металлургия, 1975. - 448 с.
49. Пластическое формоизменение металлов Текст. / Г. Я. Оунн, П. И. Полухин, В. П. Полухин, Б. А. Прудовский. М. : Металлургия, 1968. -416 с.
50. Прагер, В. Теория идеальнопластических тел Текст. / В. Прагер, Ф. Ходж. М. : Изд-во иностр. лит., 1956. - 398 с.
51. Прандтль, Л. Примеры применения теоремы Генки к равновесию пластических тел Текст. / Л. Прандтль // Теория пластичности. М. : ГИИЛ, 1948.-С. 102-113.
52. Сегал, В. М. Исследование пластического формоизменения металлов методом Муара Текст. / В. М. Сегал, Е. М. Макушок, В. Л. Резников.
53. М. : Металлургия, 1974. 200 с.
54. Сегерлинд, Л. Применение метода конечных элементов Текст. / Л. Сегерлинд. М. : Мир, 1979.-392 с.
55. Соколовский, В. В. Теория пластичности Текст. / В. В. Соколовский. -М. : Высшая школа, 1969. 608 с.
56. Тарновский, И. Я. Деформации и усилия при обработке металлов давлением Текст. / И. Я. Тарновский, А. А. Поздеев, О. А. Гонаго. -М. : Машгиз, 1959. 304 с.
57. Томленов, А. Д. Теория пластического деформирования металлов Текст. / А. Д. Томленов. М. : Металлургия, 1972. - 408 с.
58. Унксов, Е. П. Инженерная теория пластичности Текст. / Е. П. Унксов. 2-е изд. - М. : Машгиз, 1959. - 328 с.
59. Хилл, Р. Математическая теория пластичности Текст. / Р. Хилл ; пер. с англ. Э. И. Григолюка. М. : ГИТТЛ, 1956. - 407 с.
60. Теория обработки металлов давлением Текст. / И. Я. Тарновский, А. А. Поздеев, О. А. Ганаго [и др]. М. : Металлургиздат, 1963. - 672 с.
61. Корнеев, В. Г. О методе конечных элементов для решения задач упругого равновесия Текст. / В. Г. Корнеев // Сб. науч. работ, посвящ. 100-летию со дня рожд. академ. Б. Г. Галеркина. Л. : ЛПИ, 1971. - С. 28-46.
62. Корнеев, В. Г. Дифференциальная форма метода конечных элементов применительно к задачам теории упругости Текст. / В. Г. Корнеев, Л. А. Розин // Успехи механики деформируемых сред : сб. науч. тр. -М. : Наука, 1975.-368 с.
63. Смирнов-Аляев, Г. А. Сопротивление материалов пластическому деформированию Текст. / Г. А. Смирнов-Аляев. 3-е изд., перераб. и доп. - Л. : Машиностроение, 1978. - 368 с.
64. Pearcon, С. E. The Extrusion of metals Text. / С. E. Pearcon. London, 1953.
65. Siebel, E., Fangmeier E. Untersuchungen über den kraftbedarf beim Pressen und Lochen Text. / E. Siebel, E. Fangmeier // Mitt. K.W.I. Eisenforsch. -1931.
66. Шафман, JI. А. Основы расчета процессов штамповки и выдавливания Текст. / Л. А. Шафман. М. : Машгиз, 1961. - 340 с. |
67. Eisbein, W. Kraftbedarf und Fliebvorgange beim Strangpressen Text. / W. Eisbein, G. Sachs //Mitt. Mat. Prüf. Anst. 1931.
68. Hill, R. A Teoretical Analysis of Stresses and Strains in Extrusion and Pressing Text. / A. Hill // J. Iron and Steel Inst. 1948.
69. Johnson, W. Estimation of Upper Bound Loads for Extrusion and Coining Operations Text. / W. Johnson // Proc. Inst/ Mech. Engrs. 1959.
70. Johnson, W. Upper-Bound Load for Extrusion trough Circular Dies, Text. / W. Johnson // App., Sei., Res. 1958.
71. Johnson, W. Extrusion trough Single-Hole Staggered and Unequal Multi-Hole Dies Text. / W. Johnson, P. Mellor, D. Woom // J. Mech., Phys. I Solids. 1952.
72. Kudo, H. An Upper-Bound Approach to Plane-Strain Forging and Extrusion Text. / H. Kudo // Mech. Sei. 1960.
73. Kudo, H. Some Analytical and Experimental Studies of Axi-Symmetrical Cold Forging and Extrusion, I Text. / H. Kudo // Int. J. Mech. Sei. 1960.
74. Kudo, H. Studies on Forging and Extrusion Processes, I Text. / H. Kudo // Kokenshuho, Univ. Tokyo. 1958 (in Japanese).
75. Ильюшин, А. А. Механика сплошной среды Текст. / А. А. Ильюшин.3.е изд. М. : Изд-во МГУ, 1990. - 310 с. j
76. Томсен, Э. Механика пластических деформаций при обработке металлов Текст. / Э. Томсен, К. Янг, Ш. Кобояши. М. : Машиностроение, 1969. - 503 с.
77. Воронцов, В. К. Фотопластичность. Применение метода к исследованию процессов обработки металлов давлением Текст. / В. К. Воронцов, П. И. Полухин. М. : Металлургия, 1969. - 400 с.
78. Сафаров, Ю. С. Моделирование процессов пластического формоизменения с использованием поляризационно-оптического метода «замораживания» деформаций Текст. / Ю. С. Сафаров // Кузнечно-штамповочное производство. 1975. - № 2. - С. 3-7.
79. Унксов Е.П., Сафаров Ю.С., Малыгин Ф.К. Исследование кузнечной протяжки поковок методом «замораживания» деформаций в объемных моделях из оптически чувствительных материалов // Кузнечно-штамповочное производство. 1975, - №6. С. 2-6.
80. Адаптивное управление процессами обработки металлов давлением Текст. / Б. М. Готлиб, И. А. Добычин, В. М. Баранчиков, В. В. Стародумов, А. К. Зайнуллин. М. : Металлургия, 1985. - 144 с.
81. Готлиб, Б. М. Автоматизированные кузнечно-прессовые комплексы (опыт создания и эксплуатации) Текст. / Б. М. Готлиб, И. А. Добычин, М. Б. Готлиб. Екатеринбург : Изд-во УрГАПС, 1998. - 647 с. ,
82. Основы статистической теории обработки металлов давлением. (Методы решения технологических задач.) Текст. / Б. М. Готлиб, И. А. Добычин, В. М. Баранчиков. М. : Металлургия, 1980. - 168 с.
83. Залазинский, А. Г. Пластическое деформирование структурно-неоднородных материалов Текст. / А. Г. Залазинский. Екатеринбург : УрО РАН, 2000. - 492 с.
84. Залазинский, А. Г. Применение экстремальных теорем для определения напряжений и деформаций при развитом пластическом течении композита Текст. / А. Г. Залазинский // Изв. АН СССР. Механикатвёрдого тела. 1984. - № 6. - С. 106-113.
85. Работнов, Ю. Н. Механика деформируемого твёрдого тела Текст. / Ю. Н. Работников. М. : Наука, 1979. - 744 с.
86. Gotlib, В. M. Intelligent of forging and press complexes Text. / B. M. Gotlib, A. S. Shibanov, S. V. Byval'tsev // 4th IFAC-Symposium on Mechatronics Systems. -Heidelberg, Germany, 2006. P. 862-866.
87. Панин, В. Е. Основы физической мезомеханики Текст. / В. Е. Панин // Физическая мезомеханика, 1998. Т. 1, № 1. - С. 5-22.
88. Панин, В. Е. Структурные уровни деформации твердых тел Текст. / В. Е. Панин, В. А. Лихачев, Ю. В. Гриняев. Новосибирск : Наука, 1985.-229с.
89. Смирнов-Аляев, Г. А. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением Текст. / Г. А. Смирнов-Аляев, В. П. Чикидовский. Л. : Машиностроение, 1972. - 360 с.
90. Колмогоров, В. Л. Механика обработки металлов давлением Текст. / В. Л. Колмогоров. Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2001. - 836 с.
91. Новожонов, В. И. Применение вейвлетного анализа для идентификации структурно-неоднородных деформируемых материалов Текст. / В. И. Новожонов, А. Г. Залинский, В. В. Зверев, А. П. Поляков // Прикладная механика и техническая физика. 2001. - № 2.
92. Поляков, А. П. Об исследовании иерархической структуры материала с помощью процедуры вейвлетного анализа Текст. / А. П. Поляков // Изв. вузов. Черная металлургия. 2006. - № .7 - С. 40-44.
93. Pressman, R. S. Software Engineering: A Practioner's Approach. 5th e d. McGraw-Hill, 2000. 943 pp.
94. Соммервилл, И. Инженерия программного обеспечения Текст. / И. Соммервилл. 6-е изд. - М : Вильяме, 2002. - 624с.
95. Vliet, J. С. van. Software Engineering: Principles and Practice Text. / J. C. Vliet. John Wiley & Sons, 1993. - 558 p.
96. Walker, W. Managing the development of large software systems: concepts and techniques Text. / W. Walker // Proc. IEEE WESTCON. Los Angeles. -1970. - P. 1-9.
97. Beck, K. Embracing Change with Extreme Programming Text. / К Beck // IEEE Computer. 1999. - Vol. 32, №. 10. - P. 70-77.
98. Методы робастного, нейро-нечеткого и адаптивного управления Текст.учебник / под ред. Н. Д. Егупова. Изд. 2-ое, стер. - М. : Изд-во | МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. - 744 с.
99. Бенькович, Е. С. Практическое моделирование динамических систем Текст. / Е. С. Бенькович, Ю. Б. Колесов, Ю. Б. Сениченко. СПб. : БХВ-Петербург, 2002. - 464 с.
100. Сигеру, Омату. Нейроуправление и его приложения Текст. Кн. 2. / Омату Сигеру, Халид Марзуки, Юсоф Рубия ; пер. с англ. Н. В. Батина ; под ред. А. И. Галушкина, В. А. Птичкина. М. : ИПРЖР, 2000. - 272 с. (Нейрокомпьютеры и их применение).
101. Залазинский, А. Г. Анализ и синтез технических систем Текст. : курс лекций / А. Г. Залазинский. Екатеринбург : ГОУ УТТУ-УПИ, 2002. - | 156 с.
102. Алгоритмы нечеткого вывода при решении задач диагностики городских инженерных коммуникаций в среде MATLAB Текст. / JI. А. Демидова, В. В. Кираковский, А. Н. Пылькин. М., 2005. - 365 с.
103. Гурьев, Ю. Т. Кривошипные горячештамповочные прессы в современном кузнечно-штамповочном производстве Текст. : обзор / Ю. Т. Гурьев [и др.]. М : НИИМаш, 1983. - 80 с. - (Сер. С-3. Кузнечно-прессовое машиностроение).
104. Бромберг, А. Н. Состояние и перспективы развития кузнечно-прессового оборудования Текст. : обзор / А. Н. Бромберг, Н. Г. Новиков, И. М. Подрабинник. М. : НИИМаш, 1983. - 68 с. - (Сер. С-3. Кузнечно-прессовое машиностроение).
105. Подрабинник, И. М. Состояние и тенденции развития кузнечно-штамповочного производства за рубежом Текст. : обзор / И. М. Подрабинник. М. : НИИМаш, 1984. - 56 с. - (Сер. С-3. Кузнечно-прессовое машиностроение).
106. Мансуров, И. 3., Подрабинник И.М. Прогрессивное кузнечно-прессовое оборудование Текст. / И. 3. Мансуров, И. М. Подрабинник. М. : 1987. - 52 с.
107. Фомин, Ю. А. Автоматизированные комплексы для горячей объемной обработки металлов давлением Текст. / Ю. А. Фомин. М. : 1988. -48 с.
108. Кривицкий, А. А. Промышленные роботы для листовой и объемной штамповки Текст. : обзор / А. А. Кривицкий [и др.]. М. : НИИМаш, 1983.- 80 с.
109. Митропольский, Ю. А., Филиппов Ю.К. Технология холодной объемной штамповки на многопозиционных автоматах Текст. / Ю. А. Митропольский, Ю. К. Филиппов. М., 1986. - 72 с.
110. Ланской, Е. Н. Совершенствование процессов полугорячей объемной штамповки Текст. : обзор / Е. Н. Ланской, Б. М. Позднеев. М. : НИИМаш, 1983.- 56 с.
111. Лернер, П. С. Технико-экономические и социальные аспекты автоматизации и механизации технологических процессов обработки металлов давлением. Текст. : обзор / П. С. Лернер. М. : НИИМаш, 1983.- 56 с.
112. Веников, В. А. Некоторые методологические вопросы моделирования Текст. / В. А. Веников // Вопросы философии. 1964. - № 11. - С. 7384.
113. Самарский, А. А. Проблемы использования вычислительной техники и развитие информатики Текст. / А. А. Самарский // Вестник АН СССР. 1985.-№3.-С. 58.
114. Методы разработки курсовых работ. Моделирование, вычисления, программирование на С/С++ и MATLAB, визуализация, образцы лучших студенческих курсовых работ : учеб. пособие Текст. / под ред. К. Э. Плохотникова. -М. : Солон-пресс, 2006. 320 с.
115. Плохотников, К. Э. Математическое моделирование и вычислительный эксперимент. Методология и практика Текст. / К. Э. Плохотников. -М. : Эдиториал УРСС, 2003. 282 с.
116. Логинов, Ю. Построение кривых упрочнения и диаграмм пластичности Си, Nb-Ti, Та Текст. / Ю. Логинов, Н. Шарафутдинов, А. Залазинский // Цветные металлы. 1977. - № 7. - С. 60-61.
117. Бывальцев, С. В. Экспериментально-аналитический метод определения поврежденности композита в процессе вытяжки Текст. / С. В. Бывальцев, А. Г. Залазинский, А.П. Поляков // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2008. - № 4. - С. 26-32.
118. Бывальцев, С. В. Интеллектуальная система управления процессом прессованием Текст. / С. В. Бывальцев, А. Г. Залазинский, А. П. Поляков // Справочник. Инженерный журнал. 2008. - № 9. - С. 43-48.1. Al7
119. УТВЕРЖДАЮ» Генеральный директор
120. Бывальцева C.B. на тему "Математическое моделирование и программное обеспечение технологической системы изготовления волокнистых композитов "
121. Научные и практические результаты диссертационной работы Бывальцева C.B. использованы ООО НЛП ЭЛТЕРМ в ходе выполнения работ по договору №33 от 01 сентября 2008г. на разработку математических моделей и программного обеспечения технологической системы.
122. Объектами внедрения являются:
123. Предложения по математическому моделированию процессов пластического деформирования металлических материалов;
124. Предложение о создании программного комплекса "Оптимизация технологической системы изготовления изделий, выпускаемых ООО НПП ЭЛТЕРМ";
125. Концептуальные подходы построения интеллектуальных систем управления технологическим оборудованием;
126. Адаптированное программное обеспечение установки "КИН-2000".
127. Настоящий акт составлен комиссией в следующем составе:
128. Главный инженер В.А. Ермолин1. Нач. КБ —' М.И. Фахрадов
129. Соискатель ^^^^^^ С.В. Бывальцев1. УТВЕРЖДАЮ1. АКТо внедрении результатов диссертационной работы Бывальцева С.В.
-
Похожие работы
- Формирование структуры и технологии переработки резиноволокнистых композитов
- Научные основы высокоэффективных процессов механической обработки полимерных композитов
- Научные основы создания углероднаполненных электропроводящих пористых композитов
- Научные основы получения вибропоглощающих строительных полимерных композитов
- Формирование структуры и технология переработки резиноволокнистых композитов
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность