Багатокритеріальний структурно-параметричний синтез машинобудівних конструкцій - Автореферат

національний університет “Львівська політехніка” Кіндрацький Богдан Ілліч УДК 621.001.2:519.168 Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук багатокритеріальний структурно-параметричний синтез машинобудівних конструкцій 05.02.02 - машинознавство Львів - 2004 Дисертацією є рукопис. Однією з проблем сучасного машинобудування, яке розвивається в умовах жорсткої конкуренції та швидкого оновлення продукції, є забезпечення обґрунтованого вибору оптимальних структури й параметрів машинобудівних конструкцій (МБК), скорочення термінів їхнього розроблення та виготовлення, раціонального зниження вартості, підвищення якості та конкурентоспроможності. Однак у згаданих програмних продуктах подані для користування лише типові математичні методи оптимізації, що істотно обмежує їхні можливості, залишаючи користувачеві складні проблеми оцінки отриманих результатів синтезу та вибору ефективних шляхів покращання структури і співвідношення конструктивних параметрів майбутньої МБК. Проаналізувати відомі концепції, математичні моделі та методи структурного синтезу й параметричної оптимізації МБК з метою їхнього удосконалення на основі системного підходу до оцінки якості альтернативних варіантів МБК, органічного поєднання структурного й параметричного синтезів і задачі вибору в єдиний процес - багатокритеріальний структурно-параметричний синтез МБК. 2. Побудувати оптимізаційну математичну модель і здійснити за заданими характеристиками в умовах невизначеності ситуації багатокритеріальний структурно-параметричний синтез пневматичного приводу з великим інерційним навантаженням. Для цього: · розробити придатні для структурно-параметричного синтезу математичні моделі пневматичного приводу з інерційним навантаженням з урахуванням зміни його структури під час роботи, пружно-дисипативних властивостей ланок і тертя в кінематичних парах та з’ясувати межі їхнього застосування; · дослідити вплив пружно-дисипативних властивостей ланок, тертя в кінематичних парах, пружно-дисипативної характеристики та розташування гальмового пристрою на динаміку і точність позиціювання пневматичного приводу; · виявити шляхи покращання динамічних характеристик пневматичних приводів з великим інерційним навантаженням і запропонувати придатну для масового використання конструкцію універсального пневмопривідного модуля лінійного переміщення (УПМЛП) з позиційною системою керування та розширеними функціональними можливостями; · розробити узагальнену математичну модель УПМЛП, яка враховує зміну його структури під час роботи, коливання робочого середовища при перетіканні через взаємопов’язані робочі порожнини пневмоциліндра та гальмового пристрою, тертя в кінематичних парах, конструкцію та особливості роботи останніх; 6. Побудовані багатокритеріальні оптимізаційні математичні моделі й розроблені алгоритми ієрархічного структурно-параметричного синтезу в умовах визначеності ситуації металоконструкції модуля лінійного переміщення (МЛП) крана-штабувальника автоматизованої транспортно-складської системи (АТСС) та кулачкової запобіжної муфти (КЗМ). 3. На основі запропонованої концепції та методів багатокритеріального структурно-параметричного синтезу МБК розроблені методики й пакети прикладних програм синтезу металоконструкції МЛП і КЗМ в умовах визначеності ситуації та пневматичних приводів з інерційним навантаженням в умовах невизначеності ситуації, які дають можливість за відповідними математичними моделями прогнозувати на ранніх стадіях проектування функціональні характеристики та якісні показники цих МБК, вибирати їхні раціональні структуру й параметри за умови забезпечення потрібного технічного рівня і конкурентоспроможності виробу. Усі основні результати, наведені в дисертації (постановка задач, концепція багатокритеріального структурно-параметричного синтезу, розрахункові моделі, критерії, алгоритми та методи), отримані автором особисто й опубліковані в 10 статтях [7, 8, 10, 11, 13 - 16, 18, 24], 4-х авторських свідоцтвах на винаходи [26 - 28, 31], 3-х матеріалах [32 - 34] і 4-х тезах доповідей наукових конференцій [35 - 38]. Багатокритеріальній оптимізації та раціональному синтезу МБК присвячені фундаментальні наукові праці Артоболевського І.І., Бейка А.В., Брахмана Т.Р., Бублика Б.М., Генкіна М.Д., Герасимова Є.М., Гольдштейна А.Л., Гуткіна Г.С., Гутирі С.С., Дехтяренка В.А., Дубова Ю.А., Зузова В.Н., Кіріченка М.Ф., Крейніна Г.В., Коровкіна М.Д., Ногіна В.Д, Норенкова І.П., Озерного В.М., Подіновського В.В., Почтмана Ю.М., Рогатинського Р.М., Святицького Д.А., Скалозуба В.В., Соболя І.М., Станікова Р.Б., Фролова К.В., Цвіркуна А.Д., Fishburn P.C., Fadel G.M., Huang j., Saati T., Simpson T.W. та інших.