Введение к работе
Актуальность темы. В современных условиях весьма актуальной является задача обеспечеїшя пібкости промышленного производства, снижения времени и затрат на разработку и выпуск новых изделий при обеспечении гарантированного качества. Весьма важными этапами технологического процесса производства изделий, обеспечивающими соответствие изделия заданным техническим требованиям, являются технологические испытания. Тенденции развития экономики и технической инфраструктуры развитых стран предполагают дальнейшее развитие промышленного производства на основе достижений фундаментальных наук и широкого использования информационных технологий.
Производство сложных технических объектов, каким является авиационный газагурбишшй двигатель, его агрегаты, требует особенно плательной отработки конструкции на стадиях проектирования и доводки, весьма тщательной регулировки параметров в процессе серийного производства. Все это требует постановки физического эксперимента. При сохраняющейся тенденции увеличения стоимости материальных ресурсов, и одновременном снижении стоимости и повышения доступности вычислительной техники весьма актуален, по возможности, перенос экспериментальных работ в область вычислительного эксперимента и повышения эффективности производства на основе исследований математических и имитационных моделей.
Цель работы и задачи исследования. Более широкое применение информационных технологий в промышленном производстве, расширение открытых CAD/САМ, САЕ систем под конкретные приложения предполагают:
-разработку методик и алгоритмов построения эффективных математических и имитационных моделей сложных технических объектов (узлов и агрегатов авиационных ГТД);
-создание системы проведения численных модельных экспериментов по анализу конструкций сложных технических систем (агрегатов), в частности для проектирования технологий испытаний и оптимальных алгоритмов отладки изделий в условиях серийного производства;
-разработку методик проведения экспериментов в вышеуказанной системе с целью обеспечения возможности оптимизации конструкций и формирования технологий испытаний агрегатов;
-оптимизация с использованием аппарата математического и имитационного моделирования технологий автоматизированных испытаний узлов и агрегатов.
Методы исследования базируются на аппарате дискретной математики; теории дифференциальных уравнений, соответствующих численных методов; линейной алгебры, теории множеств, математической статистики.
Научная новизна. Предложена интегрированная методика построения и исследования математических и имитационных моделей агрегатов авиационных ГТД на основе применения современной вычислительной техники инструментальных средств и методов программирования. Построение моделей объек-
тов испытаний основывается на их реализации в специальным образом организованном модельном пространстве на основе применения моделирования "методом частиц".
Предложена методика формирования оптимальных технологий автоматизированных испытаний агрегатов в условиях серийного производства.
Практическая ценность. Разработанная методика построения и исследования вычислительных моделей сложных технических объектов, использование современных средств и методов программировашія (объектно-ориентированное программирование, визуальное программирование) позволяют расширить открытые CAD/CAM, САЕ системы (в частности Cimatron) под конкретные приложения: проектирование агрегатов, проектирование оптимальных технологий их автоматизированных испытаний. Использование разработанной методики моделирования и исследования агрегатов позволяет снизить объем работ, связанных с постановкой физического эксперимента на стадиях проектирования и доводки изделий. На стадии серийного производства по результатам модельных исследований возможно формирование эффективных технологий испытаний агрегатов, а применение элементов самообучаемости, в некотором роде интеллектуальности АСИ, может способствовать совершенствованию как технологии автоматизированных испытаний, так и выявлять слабые места конструкции испытываемых агрегатов.
Реализация результатов. Результаты исследований внедрены в учебном процессе КГТУ.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Международной научно-технической конференции (Казань 1995г.) Всероссийских научно-технических конференциях (Казань 1994, 1995, 1996, 1997г., Москва І994Г., 1996, 1997г., Уфа 1995, 1996, 1997г, Набержные Челны 1996г.), на республиканских отраслевых конференциях и семинарах ( Казань 1993-1997г.г., Йошкар-Ола 1996 г.).
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 16-и статьях и тезисах' докладов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений и списка литературы. Она содержит 153 страниц машинописного текста, 49 рисунков, 2 таблиц, 2 приложения и список литературы из 157 наименований.
