Моделирование технологического процесса производства
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

    Анализ ТП, формирующего свойства материала в детали (изделии) показывает, что основными объектами моделирования являются процессы выбора марки сплава, показатель предела текучести, вязкости, твердости, глубина термоупрочненного слоя, геометрические размеры детали, надежность, долговечность, себестоимость, износостойкость.

    Первым этапом решения этих задач является построение математической модели исследуемого или проектируемого ТП. Этот этап разбивается на 5 отдельных пунктов:

1) составление схемы ТП (выделение входных и выходных параметров, контролируемых и неконтролируемых возмущений);

2) формирование задачи управления, выбор цели и ее решения;

3) выбор критерия оптимизации из числа выходных характеристик;

4) определение системы ограничений, при которых должен протекать исследуемый процесс;

5) разработка алгоритма и программа решения на ЭВМ.

 

Рассмотрим пример исследования процесса термической обработки доэвтектоидной углеродистой стали, он состоит из (рисунок 5.).

Входные параметры процесса : Хс- химический состав стали;

                                                   Тз – температурный интервал закалки;

                                                   То – температурный интервал отпуска;

                                                    Вв – время выдержки;

                                                    Ос – охлаждающая среда.

 

Выходные параметры процесса , или целевые функции:

                                                    П – прочность;

                                                    Т – твердость;

                                                    В – вязкость;

                                                    Г – глубина термообработанного слоя;

                                                    У – относительное удлинение.

                                                     

Контролируемые возмущения – процессы рециркуляции (отжиг М1, повторная закалка М2, повторный отпуск М3).

 

Неконтролируемые возмущения (Z1,Z2,Z3,…) , например, влажность воздуха, атмосферное давление и температура воздуха.

Математическая модель этого процесса может быть представлена в виде уравнения математического баланса (детерминированная модель):

                                                ,

где i=1,2,…., m; j=1,2,…n; Тj – температурный интервал j-го материала, Cj – концентрация i-компонента в j-м материале, Ci – концентрация i-компонента в сплаве.

 

Это статическая детерминированная модель, использование ее не позволяет решить задачу оптимизации. Лучше использовать стохастические модели. Для получения более адекватных математических моделей необходимо, чтобы модель не только хорошо воспроизводила результаты экспериментов, но и учитывала природу процесса, т.е. необходимо повысить информативность модели. Сделать это возможно, вводя в матрицу признаки функций, построенных на физико-химических характеристиках компонентов, отражающих их природу. В общем виде эта задача может быть представлена следующим алгоритмом или блок-схемой.(рисунок 6.)

 

Лекция 13.

Разработка плана оптимизационного исследования.

Оптимизация состава материалов и технологических процессов.

    Следует отметить, что истинного оптимума не существует, а оптимальным считается наилучший (ожидаемый) результат, отвечающий требованиям исследователя. Оптимальный результат находится не сразу, а в результате так называемых методов оптимизации.

Дата: 2019-02-19, просмотров: 205.