Прикладная теория оптимизации. Дьячков Ю.А. - 37 стр.

                                 ПРИМЕР

Постановка задачи
Определить набор оптимальных значений параметров изделия «1» - элемента
системы отвода выхлопных газов автомобиля для следующих условий:
   1. Расчетная схема изделия показана на рисунке 1, а общий вид – на рисун-
      ке 2.
   2. Значения параметров изделия приведены в таблице 1.
   3. Все элементы изделия изготовлены из легированной стали толщиной 2
      мм.
   4. Массовый расход входного потока dm/dt =0,1 кг/с2, температура 4000С,
      турбулентность потока на входе 2%.
   5. Выходной поток выводится в атмосферу с нормальными условиями.
   6. Частными критериями качества проекта являются:
      • масса изделия (φ1 = М >> min);
      • суммарная поверхность изделия (φ2 = S >> min);
      • максимальная скорость потока (φ3 = V >> min);
      • максимальная температура газов
          (φ4 = T >> min).
   7. Интегральный критерий качества (К >> min) для указанных противо-
      речивых частных критериев имеет вид:

                            К=( ω   i
                                        2
                                            ( ϕ i / ϕ imin -1)2)0.5;

Методические рекомендации.
  1. Для построения плана численного эксперимента используйте первую
      часть программы (формирование D-оптимальных насыщенных планов
      Рехтшафнера на 4 фактора) optima_r.mcd.
  2. Разработайте в соответствии с данными варианта плана 3D-модели
      деталей и 3D-модели сборки в системе SolidWorks.
  3. Для проведения расчетов характеристик течения используйте модуль
      SolidWorks Flow Simulation.
  4. Сформируйте промежуточные отчеты (модуль SolidWorks Flow Simula-
      tion) для каждого варианта плана численного эксперимента.
  5. Переведите полученные значения частных критериев качества в без-
      размерный вид, рассчитайте значения интегрального критерия качест-
      ва для каждого варианта плана эксперимента.
  6. Введите полученные значения интегрального критерия качества в век-
      тор-строку исходных данных в программе optima_r.mcd.
  7. Установите натуральные значения верхних и нижних пределов варьиро-
      вания факторов в соответствующие вектора-строки второй части
      (оптимизация полинома второго порядка) программы optima_r.mcd.
  8. Зафиксируйте результат оптимизации (значения параметров и инте-
      грального критерия качества).
  9. Разработайте в соответствии с полученным оптимальным набором
      данных 3D-модели деталей и 3D-модели сборки в системе SolidWorks.
  10. Проведите контрольный расчет характеристик течения с использова-
      нием модуля SolidWorks Flow Simulation.
  11. Сформируйте итоговый отчет (модуль SolidWorks Flow Simulation).
  12. Подготовьтесь к защите лабораторной работы.