Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Математическое моделирование процессов в машиностроении..pdf
Скачиваний:
46
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
14.87 Mб
Скачать

СОДЕРЖАНИЕ

 

ПРЕДИСЛОВИЕ......................................................................................

7

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................

10

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕОРИИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО

 

МОДЕЛИРОВАНИЯ.........................................................................

12

1.1. СУЩНОСТЬ И НАЗНАЧЕНИЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ.......................

12

1.1.1. Понятие о моделировании и свойства моделей........................................

12

1.1.2. Цели моделирования...........................................................................................

14

1.1.3. Виды моделирования и классификация моделей......................................

16

1.2. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

 

МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ.......................................................

18

1.2.1. Общие положения и основные определения

18

1.2.2. Структура математической модели и ее построение..............................

21

1.2.3. Иерархия математических моделей..............................................................

30

1.2.4. Место математического моделирования в общей структуре

 

процесса проектирования и изготовления изделий.............................................

35

1.2.5. Классификация математических моделей..................................................

36

1.2.6. Геометрическое представление математических моделей...................

39

1.3. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ..................................................

42

2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

 

НА МИКРО- И МАКРОУРОВНЯХ...................................................

43

2.1. МОДЕЛИ МИКРОУРОВНЯ................................................................

43

2.2. МОДЕЛИ МАКРОУРОВНЯ................................................................

49

2.2.1. Общая характеристика моделей, их структура и сущность..................

49

2.2.2. Компонентные и топологические уравнения для простых

 

дискретных элементов технических объектов.......................................................

55

2.2.3. Формализация построения модели сложной системы............................

58

2.2.4. Примеры построения эквивалентных схем и графа для

 

электромеханической аналогии...................................................................................

62

2.2.5. Задания для самостоятельной работы.........................................................

69

2.3. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ..................................................

71

3. АНАЛОГОВЫЕ МОДЕЛИ И АНАЛОГОВОЕ

 

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ ИЗДЕЛИЙ...........

72

3.1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ АНАЛОГОВОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ........

72

3.2.АНАЛОГОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ

ВЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИИ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ....75

3.2.1. Общие принципы моделирования полей......................................................

75

3.2.2. Особенности построения моделей..................................................................

77

3.2.3. Модели стационарных полей............................................................................

82

3.2.4. Модели нестационарных полей........................................................................

88

3.2.5. Примеры моделирования полей в элементах конструкций..................

93

3.2.6. Неэлектрические аналоговые модели физических полей

101

3.2.7. Задание для самостоятельной работы.......................................................

104

3.3. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ................................................

104

4. ОСНОВЫ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ:

 

ПОСТРОЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ

 

МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОТКАЗОВ

 

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

105

4.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ....

105

4.1.1. Надежность объектов как комплексное свойство...................................

105

4.1.2. Классификация отказов и временные понятия........................................

107

4.2. АБСТРАКТНОЕ ОПИСАНИЕ

 

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА................................................

108

4.2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ............................................

113

4.3.1. Основные понятия, определения и положения........................................

113

4.3.2. Основные характеристики случайных величин........................................

116

4.4. ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ.........................................................

122

4.4.1. Показатели безотказности...............................................................................

122

4.4.2. Показатели долговечности, ремонтопригодности

 

и сохраняемости

131

4.5. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ

 

ПОКАЗАТЕЛЯМИ НАДЕЖНОСТИ..................................................

133

4.6. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ..........

137

4.6.1. Общая характеристика и виды моделей.....................................................

137

4.6.2. Распределения, используемые в теории надежности...........................

138

4.6.3. Композиция законов распределения............................................................

146

4.6.4. Задание для самостоятельной работы...................................................

147

4.7 ПОТОКИ ОТКАЗОВ И ВОССТАНОВЛЕНИЙ.................................

148

4.8. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ....................

151

4.8.1. Общие положения...............................................................................................

151

4.8.2. Модели параметрических отказов................................................................

152

4.8.3. Надежность непрерывной системы..............................................................

158

4.8.4. Резервирование как способ повышения надежности............................

161

4.8.5. Расчет надежности технических систем с резервированием............

167

4.9. ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К НАДЕЖНОСТИ.....................

175

4.10. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ..............................................

180

5. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РЕШЕНИЯ

 

ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

 

ПРОИЗВОДСТВА...........................................................................

182

5.1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ГРАФОВ И СЕТЕВЫЕ МОДЕЛИ..................

182

5.1.1. Общие замечания, основные понятия и определения..........................

182

5.1.2. Решение задачи о максимальном потоке..................................................

185

5.1.3. Потоки минимальной стоимости....................................................................

191

5.1.4. Практические примеры сетевых задач.......................................................

194

5.1.5. Некоторые обобщения по сетевым задачам.............................................

196

5.1.6. Альтернативные методы решения сетевых задач..................................

197

5.2. ТЕОРИЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ...................................................

199

5.2.1. Основные положения

199

5.2.2. Структура принятия решения........................................................................

203

5.2.3. Оценочные функции и классические критерии

 

принятия решений.........................................................................................................

207

5.2.4. Пример применения классических критериев..........................................

215

5.2.5. Графическая интерпретация оценочных функций..................................

218

5.3. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ................................................

223

6.МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.......................................

224

6.1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

 

ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.......................................

224

6.1.1. Постановка задач оптимизации и критерии оптимальности...............

224

6.1.2. Многокритериальные задачи оптимизации...............................................

229

5

6.1.3. Классификация методов оптимизации....................................................

236

6.2. РЕГУЛЯРНЫЕ МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ...................................

239

6.2.1. Методы математического анализа...............................................................

239

6.2.2. Понятие о вариационном исчислении.........................................................

239

6.2.3. Принцип максимума Понтрягина...................................................................

244

6.2.4. Метод динамического программирования.................................................

251

6.2.5. Линейное программирование.........................................................................

259

6.3. ПРЯМЫЕ МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ.............................................

269

6.3.1. Общая характеристика методов и принцип минимакса......................

269

6.3.2. Минимаксные стратегии одномерного поиска..........................................

274

6.3.3. Общая характеристика и классификация методов многомерной

 

оптимизации.....................................................................................................................

282

6.3.4. Многомерные методы безусловной оптимизации..................................

285

6.3.5. Определение оптимального шага при многомерном поиске.............

294

6.3.6. Оптимизация в условиях сложного рельефа поверхности

 

отклика...............................................................................................................................

296

6.3.7. Заключение по прямым методам оптимизации.......................................

307

6.4. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ................................................

308

7 ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ

 

ИДЕНТИФИКАЦИИ................................................................................

309

7.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.....................................................................

309

7.2. ВЫБОР ФОРМЫ МОДЕЛИ ИДЕНТИФИКАЦИИ............................

311

7.3. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ................................................

315

ЗАКЛЮ ЧЕНИЕ.............................................................................................

317

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................

319

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]