книги / Марочник сталей и сплавов.-1

МАТЕРИАЛС СВОЙСТВАМ ПО ДАННЫХ БАНКИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ

БАНКА СТРУКТУРА

Механические свойства (при комнатной температуре) после различного срока эксплуатации

Марка Код НТД

Время эксплуатации до испытания Параметры эксплуатации:

-напряжение

-температура Характеристика образца:

-место вырезки

-направление вырезки

V Предел упругости

V Предел текучести

V Относительное удлинение

V Относительное сужение:

VУдарная вязкость СДД

_Источник

Жаропрочные свойства после различного срока эксплуатации

Марка Код НТД

Время эксплуатации до испытания Параметры эксплуатации:

-напряжете

-температура Место вырезки образца

Условия и результаты испытания:

-напряжение

•-температура -длительность

-относительное удлинение

-относительное сужение

Расчетные характеристики жаропрочности (при температуре эксплуатации):

- предел длительной прочности - напряжение, вызывающее 1% деформацию за 100 тыс.ч.

-напряжение, вызывающее скорость ползучести 10%/100 тыс.ч.

-остаточное удлинение

-остаточное сужение

СДЦ

Источник

МАТЕРИАЛОВ СВОЙСТВАМ ПО ДАННЫХ БАНКИ ИРОВАННЫЕ

2.1. ПРОИЗВОДИТЕЛИ МАТЕРИАЛА

Типоразмеры изделий

БАНКА СТРУКТУРА

Разработана подсистема по взаимосваривае-

мости материалов.

Для создания методики автоматического ана­ лиза и выдачи рекомендаций по свариваемости раз­ личных сталей и сплавов была предложена схема вариантов их сочетания.

Все материалы были разбиты на 7 классов и 11 подклассов. Для каждого варианта указываются вид сварки и необходимые для этого электроды, флюсы и сварочная проволока, имеются ссылки на соответствующие стандарты и справочники. Дан­ ные касаются почти всех отечественных (бывших советских) марок, включенных в банк.

В случае появления новых материалов экспер­ ты-специалисты по сварке ЦНИИТМАШ устано­ вят, к какой группе они относятся, и для них будут автоматически выданы соответствующие рекомен­ дации.

Для литейных свойств были внимательно изу­ чены процессы и характеристики технологии вы­ плавки и было предложено принять в рассмотрение несколько ранее не учитывавшихся показателей. Добавлены новые показатели и к обычно рассмат­ риваемым триботехническим свойствам (трение в паре): давление трения, окружная скорость сколь­ жения и предельно допустимый режим; по некото­ рым материалам введены новые триботехнические данные.

Большое внимание уделено степени достоверности данных; для всей информации, помещенной в банк, имеются ссылки на соответствующие источники (ГОСТы, РТМ, ТУ, отчеты, техническую и спра­ вочную литературу).

Формы сбора информации

Входным документом системы является машиноориенгированный паспорт материала. В него помещают собранные данные о материале, основ­ ные механические, физические, технологические и эксплуатационные свойства, характеризующие марку материала, сведения о фирмахпроизводителях.

Паспорт металлов имеет 30 листов. Для удоб­ ства пользователей он разбит по смысловым 1руппам: общие сведения о марке - назначение, харак­ теристика, химический состав, аналоги ( 2 листа); виды поставки (4 листа); механические свойства (4 листа); жаропрочные свойства ( 1 лист); физические свойства ( 2 листа); технологические свойства - ко­ вочные, сварочные, литейные и другие ( 4 листа);

фирмы-производители, выпускаемые ими классы и

марки материалов, виды поставки (13 листов). Паспорт пластмассы меньше (10 листов), в не­

го входят общие сведения о материале (4 листа), информация о фирмах-производителях ( 1 лист), физических ( 2 листа) и механических (3 листа) свойствах.

Программное обеспечение рассчитано на есте­ ственную форму представления информации в пас­

порте.

При заполнении паспорта проставляется оцен­ ка достоверности данных согласно следующим критериям:

1 ) ССД - стандартные справочные данные, то есть достоверные данные о физических константах и свойствах важнейших веществ и материалов, об­ ладающие наивысшей точностью и утвержденные Госстандартом;

2 ) СД - справочные (информационные) данные о свойствах материалов, представленные в число­ вом или аналитическом виде, достоверность кото­ рых не оценена Госстандартом;

3) РД - рекомендуемые справочные данные, то есть аттестованные достоверные данные о свойст­ вах материалов, имеющие требуемую точность или рекомендуемые опытными специалистами соответ­ ствующей отрасли.

Список использованных источников инфор­ мации превышает 800 наименований. В нем учтены результаты разработок ЦНИИТМАШ и других предприятий отрасли, а также стандартизованные и литературные данные по общим свойствам сталей, чугунов, сплавов и пластмасс, их химическим, фи­ зическим, механическим и технологическим харак­ теристикам.

Программное обеспечение банка. Взаимодействие пользователя с банком

Банк данных по свойствам материалов на пер­ сональном компьютере функционирует под управ­ лением СУБД.

СУБД является мощным современным инст­ рументальным средством по работе с базами дан­ ных. Она представляет собой комплекс программ, обеспечивающих создание, поддержку и модифи­ кацию баз данных: производство поиска и вывода данных; защиту от несанкционированного доступа к данным; сервисные возможности.

Основным средством доступа к дяннмм явля­ ется диалоговый язык программирования, являю­ щийся языком высокого уровня. Именно на этом

языке и составлены программы обработки инфор­ мационных данных в банке. Одна из программ яв­ ляется главной, осуществляющей общее руково­ дство всей структурой базы данных, кроме того создано более 500 вспомогательных программ, ко­ торые обеспечивают ввод-вывод информации, по­ иск ответов на запросы, их распечатку и т.д.

За один просмотр информации обрабатывается один запрос. Информация, отвечающая данному запросу, выбирается из банка данных и запомина­ ется в некотором промежуточном файле. После­ дующий запрос имеет дело уже с этим файлом и т.д Таким образом, последовательная обработка всех запросов в конце концов оставит только нуж­ ную информацию (при этом предусмотрена воз­ можность отката на предыдущий уровень массива запросов).

Взаимодействие пользователя РС с банком данных осуществляется следующим образом.

После входа выясняется, какую часть банка предполагается использовать: основную (банк по металлам) или базу по пластмассам.

В первом случае переходят к главному меню банка по металлам:

1. Отечественные материалы.

2 . Иностранные материалы.

3.Фирмы и заводы-изготовители.

4.Работа со словарями.

5.Работа с системой.

6 . Выход из системы.

При обращении к 1-3 пунктам главного меню происходит переход к основным меню соответст­ вующих разделов, о которых будет сказано ниже.

Пункт 4 поддерживает работу со словарями, в которых содержатся перечни разновидностей па­ раметров системы с кодами или сокращениями, используемыми в АБД.

Пункт 5 включает в себя основные процедуры, обеспечивающие существование системы, ее тести­ рование (проверка правильности и надежности функционирования), работу с паролями (защита информации от вмешательства несанкционирован­ ного пользователя), сжатие баз (для экономии па­ мяти компьютера), архивирование и разархивиро­ вание системы, специальные функции, работу с дискетой.

Основное меню для отечественных материа­ лов имеет вид:

1.Просмотр материалов.

2.Ввод и корректировка материалов.

3.Запросы.

4.Работа с базами.

5. Классификатор.

6 . Ретро.

7. Выход.

Спомощью пункта 1 меню можно просмот­ реть нужные характеристики выбранной марки ма­ териала (прямой запрос).

Спомощью пункта 2 меню можно ввести но­ вые или скорректировать имеющиеся данные по каждой марке материала.

Пункт 3 меню позволяет пользователю найти в базе те марки материалов, которые удовлетворяют поставленным им условиям (обратный запрос).

Результаты работы с запросами можно про­ смотреть на экране дисплея или распечатать.

Пункт 4 предназначен для специалиста - сис­ темного программиста, он позволяет менял, струк­ туру банка и его разделов, обычному пользователю без подготовки в него входить не рекомендуется

Пункт 5 обеспечивает возможность выделить отдельные классы материалов и, если нужно, рабо­ тать только с ними, что повышает скорость полу­ чения информации и облегчает пользование ею.

Пункт 6 меню - это выход на указатель, позво­ ляющий идентифицировать материалы, имеющие различные обозначения.

Основные меню для иностранных материалов и по фирмам-изготовителям аналогичны предыду­ щему, только в них отсутствуют 5 и 6 пункты.

С помощью этих меню можно получить ин­ формацию о сталях, сплавах и чугунах промыш­ ленно развитых стран мира, а также о предприяти­ ях, выпускающих машиностроительные материалы, включая виды их поставки, классы сталей и (или) марки, производимые на заводе, основные характе­ ристики марок, сведения об изделиях, изготовляе­ мых из таких материалов.

При работе с базой данных пользователь име­ ет возможность в любой момент обратиться к Не1р (подсказка) за помощью.

Разработанное меню ведет пользователя по всем этапам работы с банком данных, позволяя в то же время в любой момент отказаться от любого ранее планировавшегося действия.

При работе пользователя с банком данных не требуется никаких предварительных знаний и на­ выков работы на персональном компьютере.

Однако не все пункты меню доступны рядо­ вому пользователю. Существует система запретов, связанная с паролями. Просмотр банка доступен всем, однако к работе с запросами допускаются уже не все. А к выполнению отдельных пунктов меню, позволяющих, например, получить доступ к кор-

рекцки банка или к паролям, может быть допущена лишь специально подготовленная администрация банка данных. При этом полномочия того или ино­ го члена администрации также определяются воз­ можностями, связанными с его личным паролем.

Перспективы развития системы

Ввод в эксплуатацию АБД позволяет сущест­ венно улучшить научно-информационное обеспе­ чение предприятий и организаций машиностроения достоверными данными о свойствах материалов, оказание помощи специалистам по сравнению и выбору оптимальных для конкретного случая мате­ риалов. При этом существенно сокращаются затра­ ты и время на поиск данных, создаются условия для повышения качества проектируемых машин и оборудования, значительного снижения их метал­ лоемкости

Особенно эффективно использование АБД в комплексе, например, в рамках межнациональной сети баз данных МРЕЖ

Качественным сдвигом в развитии банка дан­ ных является разработка экспертной системы (ЭС) с одновременным превращением базы данных в базу знаний.

Цель экспертной системы состоит в оказании помощи пользователям на основе применения зна­ ний об изучаемой области, полученных от весьма широкого спектра источников: книг, статей, науч­ но-технической документации, мнений экспертовспециалистов. В ЭС хранится информация, обоб­ щающая коллективный опьгг, накопленный в ис­ следуемом направлении.

Анализ теоретических результатов и практи­ ческих реализаций в области искусственного ин­ теллекта показывает, что между АБД с развитой структурой и базой знаний нет и не может быть четкой границы. Данные постоянно трансформи­ руются в знания, поэтому развитие концепции АБД (включение в СУБД словарей и справочников дан­ ных, добавление простейших программ их обра­ ботки, само построение модифицированной схемы АБД) неизбежно приводит к идее базы знаний.

База знаний отличается от базы данных не столько внутренней организацией, сколько назна­ чением. Данные в базе данных предназначены для выдачи ответа на запрос пользователя, а “знания” в базе знаний всегда связаны с процедурами их при­ менения, в частности, из знаний могут быть выве­ дены дополнительные данные.

База знаний имеет практическое значение не сама по себе, а лишь как компонент экспертной системы.

Экспертную систему можно определить как комплекс программ, базирующихся на накоплен­ ных в ЭВМ знаниях, позволяющих в диалоговом режиме решать задачи, требующие в обычных ус­ ловиях опыт и интуицию высококвалифицирован­ ных специалистов.

Помимо базы знаний неотъемлемым компо­ нентом ЭС является управляющая система. Как правило, управляющая система включает в себя подсистемы:

получения знаний от экспертов (устроенную так, что при необходимости эксперты могут кор­ ректировать первоначально введенные знания);

диалога с пользователем, предназначенную для ввода фактов, которыми он располагает,

решения задач, которая отыскивает решение, применяя заложенные экспертом знания к фактам, задаваемым пользователем;

интерпретации, позволяющую пользователю или эксперту следить за ходом рассуждений при решении конкретной задачи.

Вукрупненном виде структура ЭС изображена на рис. 1 2 .

Впроцессе работы диалоговый процессор пе­ реводит сообщение пользователя с обычного языка

вмашинный вид Формализованное описание зада­ ния подается на вход постпроцессора (планиров­

щика), который трансформирует это сообщение в рабочую программу и производит в случае необхо­ димости требуемые расчеты. Постпроцессор пред­ ставляет собой комплекс специальных программ для преобразования поступающей информации и постоянно контактирует с базой знаний. Из нее в планировщик поступает информация о сути про­ блемы, способах ее решения и о программах, необ­ ходимых для этого. Данные, получаемые из базы знаний, являются входными для применяемых при­ кладных программ. Для того чтобы пользователь мог не только получить определенный результат (рекомендацию), но и убедиться в обоснованности сделанных компьютером выводов, в структуру мо­ жет быть включена подсистема объяснения, кото­ рая должна следить за работой постпроцессора, фиксировать принимаемые им в альтернативных случаях решения и выдавать их в удобной для за­ казчика форме. Кроме того предусмотрен еще один канал ввода информации, через который могут по­ ступать либо сведения, основанные на опыте или

интуиции эксперта, либо необходимые данные из книг и других источников.

Экспертные системы и базы знаний создаются, в основном, в расчете на непрофессиональных пользователей ЭВМ. Все, что требуется от пользо­ вателей, - это ввод с клавиатуры ответов на вопро­ сы и подсказки, выводимые программой на экран дисплея. Чем больше знаний и правил содержит система, тем более ценной она является для поль­ зователя с точки зрения обоснованности решений и круга решаемых задач, и тем эффективнее будет

Рис.12

организация непосредственного взаимодействия пользователя с РС.

Именно в этом направлении развивается АБД по материалам, созданный в ЦНИИТМАШ. Кроме того, он постоянно модифицируется за счет введе­ ния новых характеристик и получения текущей информации о машиностроительных материалах по всему миру.

Поэтому система является надежным и удоб­ ным расширением Марочника.