часть 3.3

Реализация выражений (2-3) и (2-4) сводится к процедурам параметрического (рис. 2.11) и структурного синтеза   (рис. 2.12). На рисунках хорошо просматривается последовательность смены процедур структурного и параметрического синтеза и отражены логические условия управления этими процедурами

На рис. 2.13 приведена циклограмма, отражающая изменение интересующих критериальных показателей по шагам поиска при реа­лизации процедур структурного (ось к) и параметрического синтеза (ось l). Рисунок иллюстрирует простейший вариант такой циклограммы для однокритериальной задачи.

Синтез структуры, как правило, неформальная задача, а поэто­му автоматический поиск и соответствующие постановки следует рассматривать применительно к задаче параметрического синтеза.

Возможны три постановки задачи параметрического синтеза.

1.       Поиск условного экстремума:

extr S(X) при G_j(X_o) ≤ G_jo,                  (2-5)

_{var X∈R X}

2.       Поиск безусловного экстремума:

extr-S(X)                                                     (2-6)

_{var X∈R X}

3.       Поиск допустимого решения:

Gj ( X_o) ≤ G_jo   , j=1,r                                  (2-7)

При формулировке задачи параметрического синтеза удобно при­держиваться следующей последовательности действий:

1.       Задается описание объекта проектирования в виде физичес­кой задачи и формальных требований к этому объекту

2.        Определяется совокупность варьируемых параметров (X) .

3.       Задается совокупность независимых входных сигналов (У) .

4. Формируется совокупность выходных критериальных показателей ( G  и S), которые ставятся в соответствие исходным тре­бованиям и на этой основе формулируется задача параметрического синтеза в одной из рассмотренных выше постановок.

5. С учетом рассмотренных атрибутов строится математическая модель проектируемого объекта.

Подобная формальная постановка задачи позволяет далее сфор­мировать процесс синтеза решений на основе стандартных процедур поиска.

В качестве примера постановки задачи параметрического синте­за можно привести постановку задачи синтеза параметров гермокожуха (рис. 2.14).

1. Объектом проектирования является гермокожух, предназна­ченный для поддержания постоянного давления, необходимого для нормального функционирования РЭА на различных высотах полета. Для этого на всех гранях гермокожуха расположены ребра жесткос­ти. имеющие параметры:

di. - толщина:

hi - высота:

аi - шаг размещения:

ni - число ребер;

i   - индекс грани, i=1,2,3- соответственно верхняя, боковая и нижняя грани:

Е   - модуль упругости материала:

q   - удельный вес материала:

с  - коэффициент Пуассона, определяющий связь между тан­генциальным и нормальным напряжениями. Сам гермокожух имеет параметры:

а_x, а_y, а_z- габаритные размеры:

d   - толщина стенок гермокожуха. На кожух на предельных высотах действует максимальное избыточ­ное давление Р.

Ставится задача: подбором параметров ребер жесткости обеспе­чить при предельном избыточном давлении прогиб стенок гермоко­жуха δ≤ δ_доп  при минимальной массе кожуха вместе с ребрами жесткости.

2. Варьируемыми параметрами являются параметры ребер жест­кости h_i, а_i, d_i (i=1,2,3).

3. Независимыми сигналами - все остальные параметры гермоко­жуха.

4. Критериальные показатели:

а) max (δ_i), т.е. максимальный прогиб, обобщенный по 1:

б)   G   - масса кожуха.

5. Постановка задачи синтеза параметров гермокожуха приведена на рис.  2.16 . Обобщенная модель для задачи синтеза парамет­ров гермокожуха показана на рис. 2.15.

Конкретные алгоритмы решения задач конструкторского проекти­рования приводятся во второй части данного пособия.

В заключение данной темы на рис. 2.17 показана обобщенная схема процесса втоматизированного проектирования.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение...................................................

Литература.................................................

Программа я методические указания по темам дисциплины..

1. Общая характеристика САПР............................

2. Структура САПР.......................................

2.1. Типовые вычислительные процессы в САПР........

2.2. Комплекс средств автоматизации проектирования.

2.2.1. Лингвистическое обеспечение.................

2.2.2. Информационное обеспечение..................

2.2.3. Техническое обеспечение.....................

2.2.4. Программное обеспечение.....................

2.2.5. Математическое обеспечение..................

Рис.2.4

Рис.2.8