Modelarea numerică a proceselor și a metodei de producție
De ce există o astfel de situație? În general, este clar: calculele de inginerie sunt efectuate cu o anumită precizie, și posibil, deși puțin probabil, o situație în care neinregistrate „lucruri mici“ au început să joace un rol semnificativ. O astfel de situație poate apărea atunci când o sarcină mare pe piesa de prelucrat, sau vibrații de la alte noduri, rezultând rezonante. În fiecare caz, problematica necesită un studiu separat al problemei, eventual, suficient de adânc.
Ca o regulă, comportamentul propriu-un astfel de studiu, societatea nu se angajeaza - este dificil de prezis resursele care vor fi necesare în acest studiu, iar decizia nu poate fi garantată. O alternativă este de a dezvolta un alt model de produs, care nu este problematică. Cu toate acestea, există situații pe care nu le puteți obține în jurul valorii de așa manieră pragmatică, și poate deveni un obstacol în calea dezvoltării acestei serii de articole, care este extrem de periculos pe piață.
De regulă, fiecare industrie are institute de ramură; ele pot fi întâlnit deja această problemă, și poate oferi recomandări specifice pentru ao aborda. Dar o astfel de situație senină, de asemenea, nu are loc întotdeauna. Și în astfel de cazuri sunt concepute și puse în aplicare un sistem de modelare a diferitelor tipuri de fenomene fizice - mecanice, termice, aero și hidrodinamice, etc. Ce este?
Există o serie de teorii matematice care descriu procese fizice: interacțiunea mecanică a unor corpuri de caracteristici diferite, aero sau procese dinamice, hidro de distribuție a căldurii, electrodinamică etc. Formulele derivate în ea destul de precis (inginerie tocmai formule) descriu comportamentul proceselor corespunzătoare în formă de soluții ale ecuațiilor diferențiale complexe, aceste soluții trebuie să îndeplinească condițiile suplimentare.
Deoarece direct aceste ecuații diferențiale sunt rezolvate, metode de construcție aproximative inventate soluții, prin care pentru a obține soluția dorită cu orice precizie dorită. O astfel de metodă - așa-numita metoda elementului finit, - și de obicei utilizate pentru shortchange situație specifică într-un anumit proces fizic. Deși imaginea de ansamblu descrisă aici este simplu, toată complexitatea ascunse în cele două puncte tehnice:
1) este necesar să se stabilească condițiile adecvate, astfel încât soluția dorită cât mai aproape posibil problema situației fizice;
2) este necesar pentru a selecta aceste opțiuni prin utilizarea metodei de soluții aproximative pentru a obține un răspuns în timp real, nu într-o sută de ani calculator.
Pentru problemele care apar în practică (și anume, problema acestor piese sau componente), folosind cel mai puternic dintre resursele de calcul disponibile, cum ar fi supercalculatoare. Există o serie de programe (FLUENT, STAR-CD, VP2 / 3, FLOW3D, ANSYS, LS DINE și colab.), Sa concentrat pe o gamă largă de probleme. Ca o regulă, un astfel de program este prevăzut cu un mijloc de rezolvare a ambelor probleme tehnice, și - așa cum este ușor de înțeles - aceste fonduri nu sunt destul de atât de simplu. În plus, există soluții de vizualizare obținute în imagini ale regiunii în care a apărut problema (de exemplu, lavabil prea repede sub sarcină plug ventilator ineficiente rupe driveshaft et al.).
Mai mult decât atât o imagine vizuală a procesului modelat este afișat în mod normal, și un set de parametri fizici (temperatură, presiune, tensiune, etc.). Vizualizarea ilustrează parametrii critici ai gama de culori, astfel încât părțile de culoare ale imaginii (sau o parte a acesteia) poate determina aproximativ variația parametrului critic (de exemplu, tensiune), în timp simulat.
Uneori, este necesară o participare de specialitate întreprindere pentru o descriere adecvată a problemei, și a discuta simplificarea acceptabilă a situației de ansamblu. Dar, de obicei, este suficient pentru a descrie problema. De multe ori ca rezultat vizualizarea în procesul de modelare, problema, proiectantul face pentru o cale și soluții clare. Dar, în unele cazuri, poate fi variante necesare pentru procesul de calcul, în conformitate cu parametrii specificați.
De asemenea, este posibil să se constate că formularea problemei pentru simulare numerică, iar rezultatele obținute în simulare pot fi transmise prin Internet, cu toate acestea, volumul de rezultate comparabile cu filmul obișnuit. Prin urmare, simularea numerică devine un instrument important pentru proiectarea de noi produse pentru un număr tot mai mare de întreprinderi.