Составители:
Рубрика:
4 5
Последовательность перечисленных действий создателя но-
вой машины является сутью процесса, называемого математиче-
ским моделированием (в нашем случае это процесс моделирова-
ния взаимодействия рабочих органов с обрабатываемой средой).
«Моделирование, – пишет академик Л. И. Седов, – является ответ-
ственной научной задачей, имеющей принципиальное и познава-
тельное значение, но это только исходная база для
главной задачи –
фактического установления законов природы, отыскивания приро-
ды, отыскания общих свойств и характеристик явлений, разработ-
ки экспериментальных и теоретических методов исследования и,
наконец, получения приемов и рекомендаций для производства».
Как следует из вышеизложенного, задача математического мо-
делирования рабочих процессов строительных машин является
весьма важной и сложной в силу, прежде всего, нетрадиционности
ее решения. Для решения таких задач целесообразно применение
ПК, без которого из-за сложности и большого объема вычислений
многие задачи практически не могут быть решены с достаточной
достоверностью и эффективностью получаемых результатов в ре-
альные сроки, отпущенные для создания машины.
Для отображения сути физико-механических явлений, про-
исходящих в обрабатываемой среде в процессе воздействия на
нее рабочего органа строительной машины, широко применяют
два метода построения математических моделей. Первый из них
описывает состояние реальной среды по аналогии с известны-
ми задачами теории упругости и пластичности сплошных сред.
Полученные этим методом математические модели обладают
важным свойством – универсальностью. Однако использование
их приводит к необходимости описания системы «рабочий орган –
среда» в дифференциальных уравнениях в частных производных,
а это сопряжено с непомерно большой размерностью поряд-
ка аппроксимирующих алгебраических систем уравнений и де-
лает задачу трудноразрешимой. Второй метод моделирования
основан на использовании феноменологических механореологи-
ческих моделей, что позволяет значительно упростить представле-
ние о поведении обрабатываемой среды под внешним воздействием
и выразить математическую модель процесса с помощью обыкновен-
ных дифференциальных уравнений, т. е. осуществлять моделирова-
ние процесса на макроуровне, что, несомненно, предпочтительнее.
Однако при использовании второго метода универсальность моделей
невелика, так как область применимости реологических моделей су-
жается найденными значениями их параметров, определяемыми, как
правило, с использованием экспериментально-статистических мето-
дов. Следовательно, эти модели применимы только в той области, для
которой произведена идентификация ее параметров. Несмотря на от-
меченные недостатки, реологические модели находят всё большее
применение в связи с широким внедрением в практику ПК, исполь-
зование которых позволяет значительно снизить трудоемкость про-
цессов идентификации параметров реологических моделей, оценки
ее адекватности и области применимости [2, 3].
В пособии основное внимание уделено моделированию процес-
сов взаимодействия рабочих органов строительных машин со сре-
дой с применением механореологических моделей. Объясняется
это тем, что в учебной литературе отсутствует достаточно полная
информация о видах реологических моделей, примерах их приме-
нения, методах идентификации их параметров и моделирования
рабочих процессов с их применением на ПК.
Данное пособие составлено на основе обобщения работ, спи-
сок которых приведен в конце. Знакомство с этой литературой бу-
дет безусловно полезным.
