Инфоурок Физика СтатьиФИЗИКО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-СТАТИСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ В МАШИНОСТРОЕНИИ

ФИЗИКО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-СТАТИСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ В МАШИНОСТРОЕНИИ

Скачать материал

ФИЗИКО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-СТАТИСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ В МАШИНОСТРОЕНИИ

 

Атаева Махугуль Юлдашбоевна, преподаватель Раджапова Олия Сайпиевна, преподаватель Ташкентский государственный университет им Низами, Республика Узбекистан

 

В статье рассмотрены общие основы классификации моделей по ти­пам, свойствам и назначению. Исследованы относительно новые типы математических моделей: физико-аналитические и физико-статистические модели в машиностроении.

В основе моделирования процессов в машиностроении лежит теория по­добия, которая утверждает, что абсолютное подобие может быть лишь при замене объекта другим, точно таким же. При моделировании стремятся к тому, чтобы модель достаточно хорошо отражала исследуемую сторону функционирования объекта, так как в этом случае абсолютного подобия нет. В соответствии с поставленной целью моделирования построенные модели различают по типу, своему назначению, а значит, и по выполняе­мым функциям, структуре и т.д.

Рассмотрим классификацию моделей по типу и свойствам , их краткие характеристики и главные отличительные особенности [1]:

1. Материальные (реже — вещественные, действующие, нагляд­ные) модели — это некоторые материальные объекты или совокупность объектов, отражающие в той или иной степени свойства объекта модели­рования. В зависимости от полноты и способа отражения этих свойств ма­териальные модели подразделяются на три основных типа:

- Геометрические модели — представляют некоторый объект, геометри­чески подобный своему оригиналу, и дают внешнее представление об ори­гинале. Выполняются как в натуральную величину

(модели отливок и др.), так и в уменьшенном масштабе (модель нового

автомобиля, демонстрационная модель детали и т.д.).

-  Физические модели - отражают подобие между оригиналом и моде­лью не только с точки зрения их формы и геометрических соотношений, но и с позиций происходящих основных физических процессов. Необхо­димо помнить и всегда иметь в виду, что физически подобными называют­ся явления в геометрически подобных системах, в процессе функциониро­вания которых отношения характеризующих их физических величин в сходственных точках составляют постоянную величину.

-  Предметно-математические модели — предполагается лишь тожде­ственность математического описания процессов в оригинале и модели (требование тождественности их физической природы снимается), хотя эти процессы и могут развиваться на совершенно различной материальной ос­нове.


 


2. Идеальны е модели (абстрактные концептуальные) включают мо­дели двух типов:

-   Мысленные (умозрительные, интуитивные) — существуют в мыслях человека, воображаются человеком.

-   Логико-математические (формальные, знаковые, математические) — представляют собой воплощение мысленных моделей в форму различных математических выражений (системы уравнений или неравенств с буквен­ными или численными коэффициентами, логические выражения, таблицы, матрицы, схемы, графики и др.) и других способов логического и матема­тического описания исследуемых явлений и процессов. В принципе это не что иное, как математические модели.

В машиностроении в последнее время широко используются относи­тельно новые типы математических моделей [2]:

-    Физико-аналитические модели — представляют собой аналитические зависимости между входными факторами и выходными параметрами тех­нологических и иных систем, полученные на основе анализа реально про­текающих физических процессов и их аналитических описаний.

Наиболее ярким примером могут служить модели формирования пара­метров качества поверхностного слоя и процессов контактирования шеро­ховатых поверхностей.

-Физико-статистические модели — представляют собой зависимости между входными параметрами технологических и иных систем, получен­ные статистическими методами (методами планирования эксперимента, множественного корреляционно-регрессионного анализа и др.), но факто­ры, включённые в исследование, имеют четкий физический смысл и явля­ются реальными технологическими переменными.Такие модели не следу­ет относить к типу эмпирических, так как они строятся на базе активного, а не пассивного эксперимента, т.е. с использованием кибернетического под­хода, и не представляют собой процесс сглаживания результатов пассив­ных наблюдений, который осуществляется подбором подходящего уравне­ния, включающего то или иное число независимых переменных, не несу­щих на себе никакой нагрузки с точки зрения физики протекающих в ре­альной системе процессов.

Детерминированные модели могут также использоваться для описания стохастических систем, если объектом изучения являются их усредненные характеристики. В связи с различной интенсивностью моделируемых про­цессов во времени различают статические модели, описывающие устано­вившиеся процессы вблизи состояния равновесия; стационарные модели, характеризуемые постоянством основных параметров во времени; динами­ческие модели систем, в которых входной переменной процесса является время.

В зависимости от конкретного вида применяемого математического ап­парата различают модели матричные, сетевые, дифференциальные, инте­гральные, алгоритмические, программные и др.

Кроме изложенной классификации моделей по типу, существует часто используемый вид классификации моделей по назначению. В этом плане их можно разбить на следующие [2]:

1.Информационные (описательные), используемые в качестве обучаю­щих или советующих систем, для изучения взаимного влияния факторов па выходные параметры, установления границ, в пределах которых дости­гается рациональный режим работы системы и т.д.

2.Оптимизационные, используемые для поиска оптимальных условий протекания процесса в системе. В качестве оптимизационных могут при­меняться информационные модели, дополненные блоком оценки результа­та на основании целевой функции, с учетом налагаемых ограничений на изменение входных и выходных переменных.

3.Управления (регулирования) процессом, используемые для воздейст­вия на систему в реальном масштабе времени с целью компенсации неже­лательных случайных возмущений и смещения системы в направлении экстремального значения целевой функции. Такая модель может служить компонентом системы автоматического управления (регулирования).

4.Эвристические, используемые для получения новых знаний и изуче­ния механизма процессов на основе сопоставления результатов моделиро­вания и натурных измерений, выдвижения и проверки новых гипотез о структуре взаимосвязей между факторами, введения дополнительных фак­торов в модель и т.д.

В заключении надо отметить, что такие модели строятся в том случае, когда физику протекающих процессов аналитически описать не представ­ляется возможным. Однако на их основе возможно с достаточной надёж­ностью прогнозировать параметры качества поверхностного слоя обраба­тываемых деталей и др., формируемые в ходе обработки при заданных ус­ловиях, а также осуществлять процесс управления технологической систе­мой, обеспечивающий получение параметров качества обработки в допус­тимых пределах с заданной надёжностью.

                                Список литературы

1.В.И. Аверченков, В.П. Федоров, МЛ. Хейфец, Основы математического модели­рования технических систем: учеб. пособие. - Москва : Изд.ФЛИНТА, 2011. -271с.

2.Болрдовский, Г.А. Физические основы математического моделирования; учебное пособие/Г.А. Бордовский, А.Д.Р. Чоудери. -М.; Академия, 2005. -316с.

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "ФИЗИКО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-СТАТИСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ В МАШИНОСТРОЕНИИ"

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 2 месяца

Кризисный психолог

Получите профессию

Методист-разработчик онлайн-курсов

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 610 269 материалов в базе

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 05.07.2016 718
    • DOCX 24.4 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Раджапова Олия Сайпиевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Раджапова Олия Сайпиевна
    Раджапова Олия Сайпиевна
    • На сайте: 7 лет и 8 месяцев
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 6709
    • Всего материалов: 5

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

HR-менеджер

Специалист по управлению персоналом (HR- менеджер)

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс повышения квалификации

Актуальные вопросы преподавания физики в школе в условиях реализации ФГОС

72 ч.

2200 руб. 1100 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 214 человек из 64 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Педагогическая деятельность по проектированию и реализации образовательного процесса в общеобразовательных организациях (предмет "Физика")

Учитель физики

300 ч. — 1200 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 35 человек из 21 региона

Курс повышения квалификации

Особенности подготовки к сдаче ЕГЭ по физике в условиях реализации ФГОС СОО

36 ч. — 180 ч.

от 1700 руб. от 850 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 50 человек из 28 регионов

Мини-курс

Методология физического воспитания

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Детская нейропсихология: особенности, диагностика, исследования

6 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 87 человек из 34 регионов

Мини-курс

Преодоление расстройств: путь к психическому здоровью"

3 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе