Моделирование динамики механических систем
Определение динамических показателей на разных режимах работы механической системы. Изучение динамики механической системы путем комбинации физических экспериментов и компьютерного моделирования. Динамическая модель проектирования механических систем.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.05.2019 |
| Размер файла | 496,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Моделирование динамики механических систем
Власов Р.В.
студент инженерно-технологический факультет, 5 курс
Титова В.А., магистрант электроэнергетический факультет
ФГБОУ ВПО Волгоградский государственный аграрный университет
Волгоград, Россия
В отличие от прочностных расчетов методом конечных элементов, которые вошли в обычную практику инженеровтехнологов, динамические расчеты с помощью специализированного программного обеспечения до сих пор в силу многих причин не стали непременным атрибутом инженерного конструирования. [2]
В настоящее время принято мнение о том, что изучение динамики механической системы может быть выполнено путем комбинации физических экспериментов и компьютерного моделирования. Если есть доступный экспериментальный образец механической системы, то можно поставить ряд физических экспериментов и определить интересующие характеристики этого объекта. Измеряемые динамические характеристики обычно включают линейные и угловые перемещения, скорости и ускорения, усилия между элементами конструкции, а также между механизмом и внешними по отношению к нему объектами (фундаментом машины, автомобильным мостом, железнодорожными путями и т.д.). [1]
Для определения различных динамических показателей на разных режимах работы механической системы обычно требуется поставить большое число физических экспериментов, а также оснастить испытательную площадку сложным и обычно дорогим измерительным и регистрирующим оборудованием. Объем работ по подготовке механизма к испытаниям, по установке и настройке измерительного оборудования, обработке и изучению полученных результатов значителен, а стоимость таких работ высока. [3] Вместе с тем при проведении физических экспериментов не всегда возможно измерение всех интересующих динамических показателей - приходится преодолевать проблемы, связанные с погрешностями измерительных приборов. Кроме того, испытания машин на предельных или нештатных режимах, очень дорогостоящие в силу дороговизны образцов или оборудования, которые разрушаются, либо опасны, как эксперимент, показанный на рис.1.
a)
б)
Рисунок 1 - Проведение некоторых натурных экспериментов с автопоездом связано с опасностью его переворота и требует оснащения аутригерами: а) - натуральный эксперимент; б) - компьютерное моделирование
динамический механический компьютерный моделирование
Компьютерное моделирование - привлекательная замена физическим экспериментам, поскольку не требует изготовления экспериментального образца; с помощью компьютерного моделирования может быть поставлено любое число численных экспериментов и получены любые динамические показатели. Компьютерные модели могут быть использованы для выявления и устранения проблем еще до производства первого образца, что особенно важно для штучных и мелкосерийных производств.[4]
В сравнении с натурными экспериментами компьютерное моделирование - очень полезный инструмент, который обеспечивает всесторонний, рентабельный и безопасный анализ динамики механических систем. Сложность динамического анализа заключается в невозможности точного аналитического исследования даже простых механических систем, поскольку динамика, как правило, описывается системами дифференциальных или дифференциально-алгебраических уравнений, решение которых аналитически получить невозможно. [4]
Динамика в проектировании механических систем рассматривается с помощью динамической модели и определяет усилия взаимодействия между элементами конструкции в шарнирах, сочленениях, опорах, силовых (пружинах, рессорах, демпферах) и крепежных элементах на штатных и экстремальных режимах работы. [5]
Рисунок 2 - Динамическая модель проектирования механических систем
Список литературы
1. Математическое обеспечение САПР элементов и систем автоматики [Текст]/ Кузина И.В., Жданов В.С., Денисова Т.С., Ваганова М.Ю. - М.: МИЭМ, 1990. - С. 24-26.
2. Системы автоматизированного проектирования/ Норенков И.П.. Кн. 1: Учебное пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 1986. - С. 134-137.
3. Методические указания по выполнению лабораторных работ/ Иванько А.Ф., Шурыгин В.Н. САПР. - М.: Мир книги, 1994. - С 34-38.
4. Прикладные инженерные программы для работы механика / Р.В. Власов, В.А. Титова // Материалы ІІ Международной научнопрактической конференции «Научные диалоги в эпоху инновационных преобразований общества». - Саратов октябрь 2013 г. - Саратов: ООО «Институт исследований и развития профессиональных компетенций», 2013.-С.167-170.
5. Власов, Р.В. Создание автомобиля сложных форм в компас-3D [Текст] / Р.В. Власов, В.А. Титова // Материалы Международной научнопрактической конференции "Наука и молодежь". - Волгоград 11-14 апреля 2014 г. - Волгоград: Волгоградский ГАУ, 2014. - С. 156-158.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Структурно-информационный анализ методов моделирования динамических систем. Математическое моделирование. Численные методы решения систем дифференциальных уравнений. Разработка структуры програмного комплекса для анализа динамики механических систем.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 14.05.2010Механические системы и анимационное моделирование. Некоторые задачи моделирования механических систем (на примере движение тела с переменной массой). Создание анимационно-обучающей программы механической системы, текст программы и описание ее установки.
дипломная работа [522,2 K], добавлен 30.08.2010Автоматизированное проектирование как основной способ повышения производительности труда инженерных работников. Моделирование систем с организацией списков, динамических процессов механических систем. Концептуальная модель автоматизированной системы.
курсовая работа [77,6 K], добавлен 20.01.2010Практические навыки моделирования законов движения многосвязных механических систем на примере трехзвенного манипулятора. Основные этапы моделирования: исходная система; формирование исходных данных, геометрической, динамической и математической модели.
презентация [535,0 K], добавлен 25.06.2013Назначение и основные особенности программного комплекса Euler 6.0. Практические навыки моделирования законов движения многокомпонентных механических систем на примере трехзвенного манипулятора. Этапы моделирования, формирование динамической модели.
методичка [1,3 M], добавлен 25.06.2013Расчет динамики двухмассовой системы при пуске с постоянным пусковым моментом с помощью пакета SciLab. Определение угловых скоростей первой и второй массы с учетом зазора и без учета зазора. Построение графиков скоростей при запуске механической передачи.
лабораторная работа [510,4 K], добавлен 18.06.2015Характеристика электрических систем в установившихся режимах. Классификация кибернетических систем. Развитие методов моделирования сложных систем и оптимизация на электронных вычислительных машинах моделей в алгоритмическом и программном аспекте.
реферат [27,3 K], добавлен 18.01.2015Основные подходы к математическому моделированию макромолекул. Методы молекулярной динамики и Монте-Карло. Механическая модель молекулы. Применения компьютерного эксперимента. Механическая модель молекулы. Преимущества компьютерного моделирования.
реферат [44,9 K], добавлен 19.03.2009Этапы развития вычислительной техники: ручной, механической, электро-механической, электронной. Индустриализация обработки информации и создание сложных релейных и релейно-механических систем с программным управлением. Вычислительная машина Бэббиджа.
презентация [2,3 M], добавлен 27.06.2015Компьютерное моделирование - вид технологии. Анализ электрических процессов в цепях второго порядка с внешним воздействием с применением системы компьютерного моделирования. Численные методы аппроксимации и интерполяции и их реализация в Mathcad и Matlab.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.12.2013Теоретические основы моделирования систем в среде имитационного моделирования AnyLogic. Средства описания поведения объектов. Анимация поведения модели, пользовательский интерфейс. Модель системы обработки информации в среде компьютерного моделирования.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.05.2014Концептуальная модель процесса обслуживания покупателей в магазине. Описание системы моделирования GPSS. Разработка моделирующей программы на специализированном языке имитационного моделирования в среде AnyLogic. Результаты вычислительных экспериментов.
курсовая работа [906,9 K], добавлен 12.07.2012История появления имитационного моделирования. Его парадигмы: агентная, дискретно-событийная и системно-динамическая. Принципы системной динамики. Достоинства и недостатки ИМ. Реализация модели "Дрейфующая цель" с помощью систем "PowerSim" и "AnyLogic".
курсовая работа [3,5 M], добавлен 13.10.2014Разработка программы моделирования объекта в среде пакета MathCAD с использованием встроенных функций. Стехиометрический анализ и модель кинетики. Моделирование режима запуска и вывода аппарата на нужный режим. Математическая модель динамики объекта.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 19.11.2011Выделение подсистем на основе некоторой меры. Выбор типов шкал. Метод логического ранжирования. Построение моделей систем. Динамическая модель системы в виде сети Петри. Элементарные контуры графа системы. Расчет энтропии системы и матрицы приоритетов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.08.2013Обзор средств компьютерного имитационного моделирования по созданию веб-приложения для визуализации имитационных моделей. Система имитационного моделирования AnyLogic, Arena, SimuLab. Серверная, клиентская часть. Модель работы отдела банка и участка цеха.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 25.05.2015Понятие и цели моделирования информационных систем, классификация их видов. Современные технологии в горной инженерии. Изучение создания двумерных и трехмерных проектов различной степени сложности с помощью системы автоматизированного проектирования.
реферат [1022,2 K], добавлен 15.02.2014Применение приемов работы со средой моделирования и с программным комплексом Mat LAB. Особенности моделирования работы системы автогрузовых перевозок. Разработка библиотеки функциональных блоков. Структурная модель системы, расчет ее характеристик.
контрольная работа [561,9 K], добавлен 28.10.2013Разработка структурной схемы и алгоритм функционирования исследуемой микропроцессорной системы (МПС). Модель исследуемой МПС в виде системы массового обслуживания. Листинг программы моделирования на языке GPSS, результаты имитационных экспериментов.
курсовая работа [193,3 K], добавлен 25.11.2013Основные и вспомогательные функциональные блоки для построения модели "Психиатрическая больница". Цели моделирования, концептуальная и структурная модель системы, расчет ее характеристик. Разработка плана экспериментов для определения необходимых величин.
курсовая работа [587,6 K], добавлен 28.10.2013
