Функциональный анализ технических объектов. Феофанов Ю.А. - 6 стр.

                                             6
путем реализации и испытания самого ТО или его уменьшенных (иногда увеличенных)
и часто упрощенных образцов. Так, опытный образец сцепления можно подвергнуть
всесторонним стендовым и эксплуатационным испытаниям; при изготовлении можно
провести хронометраж и точно определить трудоемкость.
   Исторически с незапамятных времен человек пользовался мысленными и физиче-
скими моделями. Около 2 тыс. лет назад для оценки отдельных требований уже при-
меняли математические модели. Начиная с XVII— XVIII веков стало быстро расши-
ряться использование математических моделей в связи с бурным развитием мате-
матики, механики, термодинамики и других наук. Еще большие возможности в созда-
нии математических моделей принесли появившиеся в середине XX века быстродей-
ствующие вычислительные машины.
1.Относительная оценка различных способов моделирования ТО
                                                       МОДЕЛИ
         ПОКАЗАТЕЛИ
                                 мысленные        математические     физические
Точность оценки требований       Низкая          Средняя (высокая)   Высокая
Временные затраты на оценку      Малые           Средние (малые)     Большие
требований
Стоимость оценки требования      Низкая              Средняя         Высокая
Вид задач*                       Выбор ФО,        Выбор ФПД, ТР,     Выбор ТР,
                                 ФС, ФПД, ТР         параметров      параметров
   * расшифровка примененных аббревиатур приведена ниже
    У математических моделей в последнее время значительно расширилась область
применения. Многие ТО сейчас можно создавать уже без использования физических
моделей (например, зубчатые передачи, электрические машины, элементы автоматики
и т. д.). Однако существует большое число ТО, для которых математические модели не
вытеснили и, очевидно, долго еще не смогут вытеснить мысленные и физические мо-
дели (например, при разработке систем управления автомобилей и тракторов). Это
объясняется двумя причинами. Во-первых, существующие возможности математиче-
ских моделей пока недостаточны для описания явлений и процессов в некоторых ТО.
Во-вторых, темпы развития и возрастания сложности ТО опережают возрастание воз-
можностей математических моделей.
    Выбор того или иного типа моделей обусловливается требованиями по точности,
временным затратам и стоимости моделирования. В таблице 1 приведена приближен-
ная относительная оценка по этим показателям разных типов моделей, где в скобках
отмечены отдельные отклонения от большинства случаев. В нижней строке указаны
задачи наиболее частого использования моделей.
      В инженерной практике наряду с использованием в чистом виде указанных трех
типов моделей используют также их различные комбинации. Например, аналоговое
моделирование представляет собой комбинацию математического и физического мо-
делирования. Имеет также место комбинирование мысленных и математических моде-
лей, когда в методике (алгоритме) расчета используют предварительные или после-
дующие экспертные оценки.
     Моделирование ТО достаточно глубоко изучено. Однако отдельные места в этой
области знаний разработаны слабо или вообще не затронуты. Слабо исследованы пока
вопросы мысленного и интуитивного моделирования, актуальность которого со вре-
менем не понижается, а способности мысленного моделирования у выпускаемых ин-
женеров по ряду причин со временем уменьшаются.
     Один из методов математического моделирования основан на применении теории