Система автоматизации проектирования оптимальных контуров сложных поверхностей

• Автор: Ешеева, Ирина Рубиновна
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 110 с. : ил.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ПРИКЛАДНЫХ АСПЕКТОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
1.1. Обзор программных средств автоматизированного
проектирования поверхностей сложной формы
1.2. Этапы и методы проектирования поверхности ЛА
1.2.1. Плазово-шаблонный метод производства
1.2.2. Процессы компоновки ЛА
1.2.3. Увязка формы ЛА
1.3. Принятие решений при проектировании ЛА
1.4. Структура исходных данных и этапы автоматизированного
проектирования аэродинамических обводов ЛА
1.5. Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2 МЕТОДИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ КОНТУРОВ
2.1. Выбор и обоснование критерия оценки оптимальности контура
2.2. Математическое моделирование аэродинамических обводов ЛА
2.2.1. Алгоритм построения интерполяционного полинома Лагранжа
2.3. Методика и алгоритм автоматизированного проектирования
оптимальных контуров
2.4. Методы случайного поиска глобально экстремума
2.5. Выводы по Главе

ГЛАВА 3 ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ КОНТУРОВ
3.1. Построение и оценка математической модели контуров
3.2. Оценка погрешности построения интерполяционного полинома
3.3. Анализ результатов оптимального моделирования
3.4. Оценка затрат ресурсов на вычисление
3.5. Выводы по Главе
ГЛАВА 4 ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ КОНТУРОВ
4.1. Общая схема комплекса
4.2. Порядок работы в программном комплексе
4.3. Выводы по Главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность работы. В результате интенсификации многих физических и технологических процессов, особенно в условиях высоких температур, больших нагрузок и деформаций, возрастает необходимость в исследовании задач автоматизации проектирования. При огромном размахе производства и возникновении ограниченности ресурсов наиболее остро встает задача оптимального использования энергии, материалов, а также рабочего времени. Применение информационных технологий и реализация их возможностей в системах автоматизированного проектирования (САПР) позволяют качественно повысить эффективность работы конструктора-проектировщика. Использование САПР в качестве инструмента при исследовании, анализе и поиске оптимальных параметров объекта обеспечивает возможность более глубокой и всесторонней проработки принимаемых решений на этапе предварительного проектирования [66-68].
В настоящее время на современных промышленных предприятиях используют ряд интегрированных систем САО/САМ/САЕ/РОМ, автоматизирующих процесс разработки и производства сложных изделий. Проектирование поверхностей сложной формы осуществляется во многих промышленных отраслях, например, при построении: подводных форм судна, лопастей гидротурбины, кузова автомобиля, аэродинамических обводов летательных аппаратов и ,т.п. Современный автомобильный, водный и железнодорожный транспорт по сложности геометрических форм технических решений хоть и уступает аэрокосмическим объектам, но отдельные образцы уже составляют достойную конкуренцию.
Рациональность применения САПР определяется большими и сложными системами, наиболее типичными представителями которых являются летательные аппараты (ЛА). Эффективность применения прикладных программ растет по мере увеличения сложности и количества итераций процесса проектирования, поэтому целесообразно рассматривать

5. Изменение значения одной свободной координаты на единичный шаг корректировки, значения остальных координат считаются исходными, повторение шагов 2-4, для каждого изменения:
5.1. запоминание значений максимумов функции кривизны;
5.2. запоминание значений интеграла от функции кривизны;
6. В случае, если на ьой итерации не удалось найти «улучшающий сдвиг», то происходит увеличение единичного шага корректировки и повторение шагов 2-5;
7. Изменение и принятие за исходное значение координаты при котором вычислено наименьшее значение интеграла от функции кривизны при условии, что максимум функции кривизны не увеличился;
8. Повторение шагов 2-7 до окончания цикла.
Предложенные алгоритмы предназначены для построения оптимальных контуров, обладающих положительной кривизной. Для контуров, кривизна которых принимает положительные и отрицательные значения (выпуклость и вогнутость контура) требуется модификация алгоритмов, которая заключается в изменении шага 4, на котором следует: вычислять не только максимум функции кривизны, но и ее минимум; определять промежутки смены знака кривизны, вычислять значение интеграла от функции кривизны по интервалам «знакопостоянства» кривизны.