Автоматизация процесса формирования конструкторско-технологических решений изделий машиностроения

• Автор: Черемшанов, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 183 с. : ил.

Введение.

1 Анализ методов и технологий построения конструкторскотехнологических решений

1.1 Локализация области применения.

1.2 Закономерности построения технических систем

1.3 Методы поиска новых технических решений.

1.3.1 Классификация методов поиска новых технических решений

1.3.2 Характеристика поисковых стратегий

1.3.3 Эффективность методов поиска новых технических решений

1.4 Интеллектуальные системы автоматизации и поддержки принятия решений

1.5 Система человекмашина автоматизации формирования конструкторскотехнологических решений изделий машиностроения

1.6 Задачи исследования.

2 Разработка инструментальнометодического аппарата формализации процесса формирования конструкторскотехнологических решений.
2.1 Структурная область эволюции систем.
2.1.1 Типы объектов и их свойства.
2.1.2 Структура системы
2.1.3 Неопределенность задач построения систем
2.1.4 Закономерности функционирования и развития технических систем
2.1.5 Критерии завершенности построения систем
2.2 Инструментальные возможности анализа системы Объект Среда обитания.
2.2.1 Информационная структура системы Объект Среда обитания
2.2.2 Формирование структуры действия объекта.
2.2.3 Формирование структуры свойств среды обитания объекта.
2.2.4 Структура защиты объекта
2.3 Формирование энергетической структуры объекта.
2.4 Формирование первичной структуры объектапередачи.
2.5 Структура управления функционированием объекта
2.6 Модель информационного пространства конструкторскотехнологических 4 решений
2.6.1 Полисгруктурность и полиморфизм информационного пространства.
2.6.2 Принципы информационной организации структур системы
2.7 Формальная структура представления информации.
2.7.1 Унификация представления свойств элементов технической системы
2.7.2 Метод анализа комбинаций размерных комплексов.
2.7.3 Формализм записи базы знаний подсистемы автоматизации формирования конструкторскотехнологических решений.
2.8 Методика унификации структур вариантов проектируемого изделия
2.8.1 Обоснование необходимости унификации
2.8.2 Алгоритм унификации множества вариантов структур конструкторско
технологических решении.
2.9 Алгоритм параметрической оптимизации вариантов конструкторскотехнологических решений.
2. Подсистема автоматизации формирования конструкторско
технологических решений.
3 Программная реализация подсистемы автоматизации формирования конструкторскотехнологических решений.
3.1 Системная интеграция разрабатываемого программного обеспечения
3.2 Формирование структуры программных модулей системы формирования конструкторскотехнологических решений.
3.2.1 Организация системы автоматизации формирования конструкторско
технологических решений
3.2.2 Управляющий модуль.
3.2.3 Реализация инструментария определения структуры системы ОбъектСреда обитания
3.2.4 Реализация алгоритма формирования энергетической структуры объекта
3.2.5 Реализация алгоритма формирования первичной структуры объектапередачи.
3.2.6 Модуль анализа размерных комплексов
3.2.7 Реализация механизма построения структур проектируемого объекта
3.2.8 Построение структуры связей объектов
3.3 Динамика обработки информационных ресурсов программных модулей 0 Выводы.
4 Методика системной генерации информационного пространства, направленного формирования и оценки потенциально реализуемых конструкторскотехнологических решений и примеры ее реализации
4.1 Содержание методики
4.2 Формирование конструкторскотехнологического решения гидропневмоамортизатора
4.3 Формирование конструкторскотехнологического решения четырехтактного
двигателя внутреннего сгорания с дополнительным плавающим поршнем
Выводы.
Ф Заключение
Список использованных источников


Фундаментальные законы физической природы. Законы диалектики наиболее общие законы развития природы, общества, мышления. Законы диалектики используются как методологический аппарат исследования и построения ТС. Из данного закона вытекает ряд следствий. Вопервых, входящие в ТС объекты должны обладать не только необходимыми свойствами вообще, но такими, которые обеспечивают совместимость всех объектов ТС. Например, жидкость не имеет свойств формы в определенном выше понимании. Поэтому в ТС должен быть предусмотрен объект, обеспечивающий формирование такого свойства жидкости своими свойствами. Вовторых обеспечивать восприятие и передачу входного сигнала от источника к рабочему органу энергетическую и информационную проводимость замкнутость системы. Отсутствие такой проводимости является причиной нарушения работоспособности системы. Втретьих, структура ТС должна быть согласована по ритмике входящих в нее элементов обеспечение природной совместимости явлений и эффектов. Реализация данного закона и его следствий обеспечивает заложение в ТС необходимых возможностей, на основе которых система будет функционировать в дальнейшем. Второй закон построения ТС закон простоты конструкции закон соответствия структуры ТС возложенным на нее функциям. Структура ТС должна базироваться по возможности на более простом физическом явлении. Под простым понимается явление, в наибольшей степени обеспечивающее реализацию основной функции объекта, дающее наименьшее число побочных негативных эффектов. ТС элементов, не имеющих отношения к выполнению основной функции ТС. Физические эффекты и явления имеют различную природную сложность. Поэтому целесообразно их вЕлбор осуществлять в последовательности МАТХЭМ по Г. С. Альтшуллеру. М магнитной. Указанная последователыюсть согласуется с эволюциоееееым хараЕсгером освоения человеком Е1риродных возможностей окружающей его действительности. Структура системы должна 6елть компактной. Чем длиннее и сложнее связи между элементами ТС, тем больше вероятность развития в них негативных свойств потеря надежности связей. Компактность конструкции достигается совмещением фуЕЕКциональных потребностей по минимально возможному числу элементов ТС. Структура ТС должна обеспечивать минимально необходимое число степеней свободы ее элементов. Силовая схема ТС должна быть рациональной действующие силы взаимно уравновешиваются. Наиболее простой следует считать ТС, которая, обеспечивая выполнение функции, отсутствует как таковая, т. Выполнение закона простоты конструкции обеспечивается реализацией наличных свойств минимального числа объектов ТС в наибольшем возможном объеме. Законы не определяют организацию, состав, структуру ТС формы энергии, информации и способы их преобразования структуру и форму энергопотоков. Для раскрытия такой неопределенности следует использовать дополнительные условия, т. По этим причинам применение законов построения становится возможным лишь на определенном уровне информационного обеспечения. Например, из всей совокупности дополнительных условий в начальной фазе построения КТР изделия источником информации может быть только среда его обитания. В настоящее время учеными и специалистами разработано большое более количество таких методов. Список ряда известных методов поиска новых технических решений приведен в публикациях соответствующего направления . Все методы принято разделять на две группы методы генерации идей и методы генерации технических решений. Кроме того, их классифицируют по характеру применения и степени систематизированности . Пример такой классификации приведен в таблице 1. Таблица 1. По признаку степени автоматизации методы первой группы ориентированы на случайный поиск, второй на определенную систематизацию, третьей на комбинацию различных приемов, объединенных в относительную стабильную процедурную форму. Поэтому на практике сложные задачи решаются применением различных методов или сочетанием составляющих их элементов. Каждый из методов имеет ограничения объективного и субъективного характера.