Что такое графоаналитический способ
Библиографическая ссылка на статью:
// Современные научные исследования и инновации. 2012. № 5 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2012/05/12311 (дата обращения: 10.11.2021).
В инженерной практике решение задач осуществляется двумя методами аналитическим и графическим.
Графоаналитические методы отличаются наглядностью, удобством контроля и быстротой решения ряда практических задач. Основными недостатками графоаналитических методов считаются: меньшая точность, чем у аналитических методов и нередко большая громоздкость построений, особенно при стремлении повысить точность расчетов.
Вследствие этого аналитические методы с началом развития вычислительной техники вышли на первый план как более точные, а эффективность проверенных временем геометрических теорий оказалась в зависимости от несовершенства графических инструментов, погрешностей и значительных временных затрат на проведение расчетов [1].
Однако не следует пренебрегать графоаналитическими методами, которые с появлением новых компьютерных графических программ, сохранив свои достоинства, полностью лишились своих недостатков. Точность графических построений стала сравнима с аналитической (до десяти знаков после запятой), а необходимость в громоздких однотипных построениях отпала с использованием параметрических моделей.
Идея параметризации уже прочно завоевала свое место в компьютерном проектировании. Под параметризацией подразумевается, прежде всего, многократное использование чертежа с возможностью изменения его параметров [2]. Продемонстрируем возможности графоаналитического метода с элементами параметризации в чертежно-графическим редактором «Компас-График», разработанный компанией «Аскон». На первом этапе решения задачи по модели заданного механизма формируем кинематическую схему (рис. 1). 
Рис. 1. Параметрическая модель кривошипно-ползунного механизма
Пользуясь графическим способом, строим план скоростей и ускорений для заданного положения механизма. Теперь делаем модель параметрической: задаем звеньям механизма нужные степени свободы, фиксируем их размеры и устанавливаем геометрические связи между положением звеньев и соответствующими векторами скоростей и ускорений. Полученная модель может управляться любым параметром, чаще, в качестве обобщенной координаты используют угол наклона кривошипа. Изменяя его значение механизм автоматически перестраивается вместе с планами скоростей и ускорений, значение которых легко и с высокой точностью снимаются с модели.
Подобный подход пригоден для механизмов различной структуры, дает возможность оценить, пересчитать кинематические, динамические характеристики механизма в любом положении, с заданным шагом, увидеть изменение этих параметров в динамике. Параметризация в системах САПР предполагает и нелинейные зависимости, что дает возможность получать модели с широким спектром выходных данных.
Такой подход к анализу механизмов машин полезно использовать в учебном процессе студентов инженерных специальностей. Он дает навык работы с системами САПР, и демонстрируем возможности комбинирования различных способов решения задач.
1. Ф.Е. Ляшко Графоаналитический метод синтеза рычажных механизмов и расчеты на прочность / Ф.Е. Ляшко, Д.Г. Вольсков //Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т11, №3(2),2009. С.430-436.
2. Шалумов А.С., Багаев Д.В. Осипов А.С. Система автоматизированного проектирования КОМПАС-ГРАФИК: Часть 2, Учебное пособие. – Ковров: КГТА, 2005. – 42 с.
Количество просмотров публикации: Please wait
Источник
Общая характеристика графоаналитических методов оптимизации
Общая характеристика графоаналитических методов оптимизации
Графоаналитические методы это такие методы математического программирования, которые были разработаны и используются для решения задач планирования выполнения сложного комплекса работ.
Математический аппарат таких методов базируется на теории графов.
Основным элементом таких методов является граф.
Понятие графа, его основные элементы. Использование графов в инженерных расчётах.
Графом называется совокупность двух конечных множеств:
— множество точек, которые называются вершинами
— множество пар вершин, которые называются рёбрами
Если рассматриваемая пара вершин называется упорядоченными, то есть на ребре указывается направление, то граф называется ориентированным, в противном случае — неориентированным.
Последовательность неповторяющихся рёбер, ведущая от некоторой вершины к другой, образует путь.
Понятие метода СПУ. Области его применения в инженерной и научно-технической деятельности.
Метод СПУ – это графоаналитический метод планирования комплекса работ, основным элементом анализа, затем и планом и документом которого является сетевой график (сетевая модель или просто сеть), представляющий собой информационную динамическую модель, в которой изображается последовательность выполнения, взаимосвязи и планируемые результаты выполнения всех работ, включённых в комплекс и необходимых для достижения заданной конечной цели разработки.
В инженерной и научно-технической деятельности применяется для получения обоснованных решений при планировании выполнения сложных комплексов работ.
Использование методов СПУ для количественного обоснования принимаемых решений.
В результате расчётов с использованием методов СПУ определяется время, за которое будет выполнен анализируемый комплекс работ.
5. Назначение и использование сетевых графиков в процессах планирования и выполнения комплексных работ.
Назначением сетевых графиков в процессах планирования и выполнения комплексных работ является изображение последовательности выполнения работ, взаимосвязей и планируемых результатов выполнения всех работ, включенных в комплекс и необходимых для достижения заданной конечной цели разработки.
Сетевой график является инструментом для оптимизации разрабатываемого плана. Сетевой график, отображающий принятый вариант решения служит для выполнения хода работ.
Исходные данные для расчёта сетевого графика. Возможные подходы к их получению, представление данных.
Цели расчёта состоят в том, чтобы определить время, за которое будет выполнен комплекс планируемых работ.
Подготовка исходных данных для расчёта заключается в определении времени выполнения каждой работы, включаемой в таблицу исходных данных и последующим отображением на сетевом графике.
В зависимости от информации, имеющейся о работах и характеризующей их, возможно три способа получения продолжительности работ:
1) В сетевой график входят работы, продолжительность которых определена нормативно. Самый простой способ, нормативная характеристика используется как исходные данные для расчёта сетевого графика
2) Для включённых в сетевой график работ накоплено много статистических данных о временах выполнения ранее в подобных комплексах работ – обобщаются и используются эти статистические характеристики
3) В том случае, если подлежащие выполнению работы не являются нормативными, и по ним нет статистических данных, определение времени её выполнения возлагается на специалиста – постановщика задачи, который хорошо понимает существо планируемого комплекса работ. Т.к. эта работа очень ответственна, то, как правило, её выполнение, то есть определение отдельных работ, возлагается не на специалиста, а на группу специалистов, которых часто именуют экспертами. Этими специалистами вырабатываются экспертные оценки выполнения каждой работы.
Существует несколько формальных подходов к определению времени выполнения работы.
…время выполнения часто называют ожидаемым временем ее выполнения 
в одной из предложенных расчётных формул
tmin – min время выполнения работы
tmax – max время выполнения работы
Цель расчёта сетевого графика. Общая характеристика основных этапов расчёта.
Цель расчёта сетевого графика состоит в том, чтобы определить время, за которое будет выполнен планируемый комплекс работ.
Основными этапами расчёта являются:
Расчёт событий начинается с расчёта ранних сроков выполнения работ.
После определения ранних сроков определяются поздние сроки выполнения работ
После вычисления ранних и поздних сроков события вычисляется резерв сроков событий.
Расчёт временных характеристик работ. При расчёте временных характеристик работ преследуются 3 цели:
— определение прохождения критического пути
— определение резервов времени работ, для последующего их использования при возможном улучшении (оптимизации) сетевого графика.
— определение временных характеристик работ, которые будут использоваться в процессе выполнения комплекса работ для анализа состояния выполнения этих работ – допустимое время
Общая характеристика графоаналитических методов оптимизации
Графоаналитические методы это такие методы математического программирования, которые были разработаны и используются для решения задач планирования выполнения сложного комплекса работ.
Математический аппарат таких методов базируется на теории графов.
Основным элементом таких методов является граф.
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Графоаналитический метод
Графоаналитический метод дает возможность изобразить результаты экономического анализа графическими средствами. С помощью графиков выявляется количественная зависимость между сопряженными показателями, например, между темпами изменения фондоотдачи, фондовооруженности и производительности труда. [1]
Графоаналитический метод оказался весьма гибким и был положен в основу расчета башенных биофильтров, предложенного канд. [2]
Графоаналитический метод позволяет также рассчитывать флют-беты с п дренажными отверстиями. [3]
Графоаналитический метод заключается в построении гидродинамической сетки фильтрационного поля в районе водозаборного сооружения наложением естественного подземного потока, заданного картой гидроизогипс ( или изопьез), и потока, формирующегося под влиянием эксплуатации водозаборного сооружения. При этом понижение уровней воды под влиянием действия водозаборного сооружения рассчитывается существующими гидродинамическими Методами. Графоаналитический метод может использоваться в гидрогеологических условиях, которые можно представить в виде простейших типовых расчетных схем. [4]
Графоаналитический метод позволяет непосредственно вычислить прогиб или угол поворота в определенной точке, без составления уравнения всей линии прогиба. [5]
Графоаналитический метод рекомендован Главгазом СССР для практического использования. Несомненно, что при наличии соответствующих исходных показателей для расчета построение необходимых номограмм не только значительно облегчит определение оптимальных параметров газопроводов, но и позволит оценить те или иные неизбежные отступления от наивыгоднейших решений при их проектировании. [6]
Графоаналитический метод не удобен для расчета разветвленных цепей: он отличается громоздкостью и невысокой степенью точности. [7]
Графоаналитический метод состоит в том, что сначала измеряются линейные напряжения между каждой фазой и землей. После этого между какой-либо фазой и землей включается активное сопротивление известной величины и снова измеряются напряжения фаз относительно земли. По этим данным строятся векторные диаграммы. Так как геометрическая сумма как активных, так и реактивных составляющих токов утечки для каждого из двух режимов равна нулю ( нулю ( равны соответственно суммы проекций активных и реактивных токов утечки на любую ось), то представляется возможность исходя из векторных диаграмм составить четыре уравнения ( два для каждого режима) и вычислить искомые сопротивления отдельных фаз и емкости относительно земли. Сущность аналитического метода состоит в следующем. [8]
Графоаналитический метод заключается в использовании так называемых рабочих характеристик. Они строятся с помощью статических характеристик и учитывают нелинейные свойства лампы. Поэтому такой метод является наиболее точным. Он также позволяет рассчитать не только переменные, но и постоянные составляющие. [9]
Графоаналитический метод не удобен для расчета разветвленных цепей: он отличается громоздкостью и невысокой степенью точности. [10]
Графоаналитический метод в ряде случаев является весьма удобным и простым благодаря своей наглядности. По этому методу, построив эпюру действительных изгибающих моментов Мх принимают за фиктивную распределенную нагрузку эпюру МХ / 1Х и строят от нее, в свою очередь, эпюру моментов. В отличие от изложенного выше аналитического метода при этом требуется построение эпюр моментов и умение находить площади участков эпюр моментов Мк или МХ / 1Х ( если А. [11]
Графоаналитический метод предусматривает после проведения вычислительных операций графоаналитическое построение вычисленных зависимостей. Характеристиками прямых определяются параметры пласта. [12]
Графоаналитический метод позволяет определить с помощью специальных графиков и эмпирической формы дополнительные временные затраты оператора на поиск элементов индикации и органов управления при различной степени их упорядоченности на пульте. Достоинство его в наглядности, однако велик объем графических работ и довольно громоздки вычисления. [13]
Графоаналитический метод удобен для определения перемещений отдельных сечений балки тогда, когда легко находятся площади и центры тяжести эпюр изгибающего момента от заданной нагрузки. [14]
Графоаналитический метод основан на аналогии между дифференциальным уравнением оси изогнутой балки и уравнением, изображающим связь между изгибающим моментом и интенсивностью нагрузки. [15]
Источник
Графо-аналитический метод.
Графо-аналитический метод.
- Метод графического анализа. Метод интегрирования дифференциальных уравнений криволинейных осей основан на уравнениях отклонения и поворота угла поворота, с помощью которых можно рассчитать отклонение и угол поворота в любом сечении балки. Как и в случае сложных нагрузок, при работе с большим количеством участков, расчет при применении данного
метода достаточно трудоемкий. В этих случаях наиболее удобным может быть графический метод. С другой стороны, при решении некоторых задач (статически неопределенные балки, расчет максимального прогиба) целесообразно использовать графический анализ, чтобы в этих случаях увидеть прогиб и угол поворота только для некоторых конкретных участков.
Метод основан на подобии дифференциальной зависимости от силы прогиба, изгибающего Людмила Фирмаль
момента и непрерывного нагружения. Мы можем сделать любой луч и любую нагрузку Фигура. Двести девяносто шесть, (Инжир. 296). Дифференциальное уравнение для криволинейной оси этого луча (§ 109): (194) Под наш луч мы рисуем второй луч такой же длины, некоторую нагрузку, все еще неизвестную, непрерывную нагрузку qf, положительное направление, которое нужно принять; это устройство поддержки луча этот второй луч называется фиктивным
и фиктивным. h все значения, связанные с ним, обозначаются значком/. Для этой воображаемой балки значение изгибающего момента Mf в каждом сечении также вычисляется путем интегрирования с использованием метода анализа графов 376 и метода построения диаграмм [CHAP]. XIX в. Момент (19.2) Принимать Дифференциальные уравнения, связывающие изгиб и интенсивность непрерывного нагружения (§ 116)): д * МФ Сравним уравнения(19.1)и(19.2). Если То есть нагружают фиктивную балку
- фиктивной нагрузкой, которая изменяется по закону изгибающего момента реальной балки, после чего добиваются равенства любых констант слева и справа от выражения d2 (EJy) dMf dx-dx**., ____ то есть, SL=SP и OL = OP, получаем: d (EJy) _dMf9 -> > Но gi * А В Фигура. Двести девяносто семь б DX DX EJy=Mf. Учитывая, что Радж относительно y и mula, решение этих you-6 даст вам фору- > (19.3) 0= — 2z. ЭДЖ • Отклонение поперечного сечения фактической балки (от заданной нагрузки) равно изгибающему моменту в той же части фиктивной балки (от фиктивной нагрузки), деленному на жесткость фактической балки. (19-4)) Угол поворота фактической балки
(от заданной нагрузки) равен поперечной силе в том же сечении фиктивной балки, деленной на жесткость фактической балки. В аналитическом методе определения деформации были найдены произвольные константы при граничных условиях, т. е. равенство нулевого прогиба в опорном сечении и равенство деформации между ними в поперечном сечении, общем для двух соседних сечений балки. Возможно, метод анализа графов P7 удовлетворяет уравнениям (19.1) и (19.2), фиксируя концы (или промежуточные части) воображаемой балки.） (19.3) и (19.4): 1) если отклонение действительной балки f равно нулю, то в том же сечении мнимой балки мнимый изгибающий момент должен быть равен нулю;2) Если действительная балка F равна нулю, то мнимый изгибающий момент должен быть равен нулю.
В таблице 22 приведены условия для всех случаев опоры реальной балки с указанием соответствующих Людмила Фирмаль
условий фиксации одной и той же части фиктивной балки. Реальные и мнимые пучки, Соединенные условиями этой таблицы, называются сопряженными. Как использовать для наиболее распространенных статей 297-Т А Б Л и с А22. Условия формирования воображаемого пучка. Эффективный луч-это воображаемый луч U и 9 поддерживают имена условий Обязательные требования к Али и Ду Опора для балок-манекенов, отвечающих этим требованиям Шарнирная краевая опора (без прогиба; поворот возможного поперечного сечения) 3″=около 6^0 L=0, поддержка конца шарнира(отсутствие вращающего момента, возможной реакции поддержки) Зажатый конец Луча(отсутствие отклонения и вращения) Макс=0 0=0 m,=о свободном конце луча (отсутствует концентрация и момент) Свободные концы балки
(возможен прогиб и поворот сечения) 0^0Q / ^0 Зажатый конец балки (с моментом дробления и реакции) Промежуточная поддержка (отклонение; никакое вращение раздела не возможно) _u=0 0^: 0 СЧ=0 средних суставов (отсутствие крутящего момента, давления, передаваемого совместной) Промежуточный шарнир (возможен и прогиб, и поворот секции) 0#: о компании Промежуточная опора (в справочном разделе возможны как момент, так и реакция) 378 анализ графа и графический метод[CHAP. XIX в. Комбинация реальных и вымышленных лучей показана в списке определяемых
лучей. В каждой паре сопряженных Пучков один можно считать действительным, тогда второй из них является фиктивным, что можно упростить, обратившись к таблице 22. Шарнирная многошпиндельная Балка позволяет выбрать сопряженную балку, как показано на рисунке. 298. Обратите внимание, что статически определяемый реальный луч всегда соответствует статически определяемому фиктивному лучу. Итак, для того чтобы найти отклонение y или угол поворота 0 любой части заданной (фактической) балки, необходимо последовательно выполнить следующие операции: a）); ’ 3
& ——— £ Фигура. 298. В) для создания нулевой линии графика M (x)для фиктивной оси балки
и графика M(x)для фиктивной нагрузки qf\для положительного значения изгибающего момента покажите опору фиктивной балки согласно условиям отрицательного d) таблицы 22 и рисунков. 297 или 298; e) вычислить величину реакции опоры манекена балки от фиктивной нагрузки (т. е. реакции опоры манекена).; д) вычислить величину изгибающего момента M f в поперечном сечении фиктивной балки/;ж) вычислить величину поперечной силы Qf в поперечном сечении той же поперечной балки, в которой угол поворота равен 0. Графоаналитический метод определения
деформации освобождает нас от необходимости нахождения какой-либо константы в каждом конкретном случае, а данные в таблице приводятся уже на рисунке 22. 297 или 298 дают решение, которое соответствует определенному исходному условию. Мнимый момент-это размерность[Сила Х длина 3];мнимая боковая сила-[сила х длина 3]; Сила мнимой нагрузки измеряется в единицах-[Сила Х длина].
Образовательный сайт для студентов и школьников
Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.
© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института
Источник
