Разработка методов компьютерного анализа и синтеза роторных систем текстильного отделочного оборудования

• Автор: Калинин, Евгений Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 436 с. : ил

Оглавление

Общая характеристика работы

1. Современное состояние в области методов проектирования и моделирования роторных систем текстильного отделочного оборудования

1.1. Обзор исследований в области анализа и синтеза роторных

систем текстильного отделочного оборудования

1.2. Характеристика роторных систем, используемых в отделочном производстве текстильной промышленности, как объектов проектирования

1.2.1. Общие характеристики и признаки роторных систем

1.2.2. Схемы роторных систем в технологических схемах отделочных машин

1.2.3.Классификация роторных систем

1.3 . Аналитический обзор методов проектирования и

моделирования роторных систем отделочного оборудования
1.3.1. Средства и методы исследования сложных динамических
систем
1.4. Динамические модели, используемые при решении задачи устойчивости во временной области
1.5. Существующие подходы в визуальном моделировании
сложных динамических систем
1.5.1. Имитационное моделирование сложных динамических систем
1.5.2. Пакеты визуального моделирования
1.5.3. Объектно-ориентированное моделирование. Численное моделирование
1.6. Тенденции в создании пакетов структурно-параметрического моделирования сложных динамических систем
1.7. Постановка цели и задач исследований
2. Методы и средства исследования роторных систем
ТЕКСТИЛЬНОГО ОТДЕЛОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1. Аналитические методы исследования
2.2. Методы и средства компьютерных исследований
2.3. Методы и средства экспериментального исследования
3. Разработка метода компьютерного моделирования динамических систем текстильного отделочного
ОБОРУДОВАНИЯ
3.1. Разработка обобщенной модели управляемой роторной системы
3.2. Компьютерный синтез динамической модели роторной системы «валковое устройство - текстильный материал»
3.2.1 .Описание разработанной феноменологической модели системы
3.2.2. Структура машинного комплекса и описание информационно-

энергетической системы валкового устройства
3.2.3.Разработка концептуальной модели процесса взаимодействия валкового устройства с текстильным материалом
3.2.4. Описание взаимодействия элементов валкового устройства как динамической колебательной системы с использованием традиционного подхода
3.2.5. Идентификация обобщенной периодической возмущающей
силы, действующей на систему
3.2.6. Сравнительный анализ соотношений жесткости и диссипативных свойств в динамических моделях колебательных систем
3.2.7.Представление динамической системы «валковое устройство -текстильный материал» в форме механической цепи
3.2.8. Разработка структуры механической цепи «валковое устройство
- текстильный материал»
3.2.9. Анализ динамической системы «валковое устройство -текстильный материал»
3.2.10. Компьютерное решение уравнений динамической системы «валковое устройство - текстильный материал»
3.2.11. Разработка и реализация алгоритма решения уравнений динамической системы
3.3.Компьютерный синтез модели динамической системы
«дисковый нож - текстильный материал»
3.3.1. Дифференциация роли факторов скользящего резания и их
влияние на процесс резания ткани
3.3.2.Исследование силового взаимодействия дискового ножа с текстильным материалом
3.3.3. Модель силового взаимодействия дискового ножа с текстильным материалом. Теоретико-экспериментальное
определение скорости резания жгута ткани
3.4. Разработка модели рулонной паковки текстильного материала
3.4.1. Описание процесса формирования рулона на накатных
машинах
3.4.2. Современное состояние вопроса по теоретическому и экспериментальному исследованию устройств для формирования цилиндрических рулонных паковок
3.4.3. Разработка реологической модели рулонной паковки
4. Исследование динамических характеристик роторных
систем
4.1. Экспериментальное исследование упруго-вязких характеристик
слоя ткани
4.2. Компьютерное исследование динамических характеристик силового механизма на примере линейного пневматического двигателя

4.3.Разработка методики аналитического определения
характеристик эластичной оболочки вала
5. Компьютерный анализ роторных систем текстильного
ОТДЕЛОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
5.1. Компьютерный анализ динамической системы «валковое устройство - текстильный материал»
5.2. Аналитические методы решения уравнений цепи
5.3. Формы представления функций механической цепи
5.4. Анализ и синтез системы «валковое устройство-текстильный материал» в первом приближении
5.5. Корневая оценка качества механической системы
5.6. Обратная связь и определение устойчивости системы по
критерию Найквиста
5.7. Компьютерный анализ передаточных функций механической

5.8. Исследование контуров механической цепи методом
ступенчатой импульсной характеристики
5.9. Теоретико - экспериментальное исследование роторной
системы «дисковый нож - текстильный материал»
5.9.1. Экспериментальное исследование процесса взаимодействия дискового ножа с движущимся полотном ткани
5.9.2. Численный анализ частотных характеристик дискового ножа
5.10. Идентификация моделей сложных систем
5.10.1. Особенности задач идентификации
5.10.2. Классификация методов идентификации
5.10.3. Идентификация моделей роторных систем
6. Синтез роторных систем текстильного отделочного оборудования
6.1. Оптимизация конструктивных характеристик валковых
устройств
6.2. Реализация безрезонансного режима работы валковых
устройств
6.2.1. Собственные колебания роторных систем с конечным числом степеней свободы
6.2.2. Пути изменения критической скоростью валов
6.3. Анализ и методы оптимизации переходных процессов в
роторных системах отделочного производства
6.4. Построение моделей переходных процессов в валковых
системах
6.5. Компьютерный анализ переходных процессов роторной
системы «валковое устройство - текстильный материал»
6.6. Формирование сигналов и их цифровая обработка при моделировании переходных процессов

теристик основного элемента системы - рулона изменяет ее состояние в функции времени, качественно отличающееся от его поведения в начальной и заключительной стадии формирования. Такой тип сложного поведения можно реализовать, если описать всю совокупность допустимых, простых, в некотором смысле, частных поведений (возможно, это будет иерархическая структура), и указать правила переключения с одного поведения на другое. Организованная таким образом, сложная динамическая система в каждый конкретный момент времени ведет себя как некоторая простая динамическая система.
Струюурно-сложные гибридные системы получаются объединением структурно-сложных систем с гибридными, образуя новый тип сложных систем. Их главное свойство - параллельное функционирование нескольких гибридных систем иерархической структуры. Такая система получается при соединении функциональными связями блоков, представляющих собой гибридные системы. Нахождение эквивалентной простой динамической системы аналогично процедуре, описанной выше, но выполняться оно должно не один раз, а всякий раз при смене частного поведения в любом из блоков модели. К данному типу систем относятся роликовые системы термокамер и зрельни-ков, а также сушильно-барабанные машины.
Полное исследование таких систем является сложной задачей даже при использовании современных компьютерных методов. Так как механические системы, состоящие из комбинации распределенных и сосредоточенных параметров, и обладающие бесконечным числом степеней свободы следует описывать моделями с конечным числом степеней свободы. Поэтому при построении модели следует использовать различные методы и средства в зависимости от типа исследуемой системы.