Аналіз чутливості функціоналів динаміки та міцності багатокомпонентних машинобудівних конструкцій

Abstract

У роботі проведено огляд досліджень у області аналізу чутливості функціоналів динаміки та міцності машинобудівних конструкцій до варіювання параметрів проектування. Умовно методи аналізу чутливості можна розділити на скінченно-різницеве наближення градієнта; методи прямого диференціювання і методи введення спряжених змінних. Аналіз чутливості дозволяє ефективно побудувати поліпшену варіацію у системах оптимального автоматизованого і інтерактивного проектування машинобудівних конструкцій; виробляти оперативні оціночні розрахунки великого числа варіантів при коригуванні або ідентифікації їх математичних моделей, стохастичному аналізі характеристик у полі випадкових відхилень властивостей матеріалу і геометричних параметрів при вібродіагностиці і неруйнівному контролі, призначенні полів допусків при виготовленні. У процесі досліджень доцільно використовувати різні методи (або їх поєднання) з деякої доступної їх бази. Наведені приклади реалізованих прикладних інжинірингових розробок і проектування промислових виробів.

In this paper, a review was made of studies in the sensitivity analysis of the dynamic and strength characteristics of machine-building structures to design parameters varying. Derivatives with respect to design variables (sensitivity coefficients) characterize, without modifying the entire model, the direction and speed of changing the target criteria (quality functional) of machine-building structures when the parameters are varied. Conventionally, sensitivity analysis methods can be divided into the finite-difference gradient approximation; methods of direct differentiation and methods for introducing conjugate variables. Sensitivity analysis allows you to effectively build improvedvariation in systems of optimal automated and interactive design; produce operational estimates of a large number of variants of machine-building structures when adjusting or identifying their mathematical models, stochastic analysis of characteristics in the field of random deviations of material properties and geometrical parameters during vibration diagnostics and non-destructive testing, designation of tolerance fields during manufacturing. In the process of research, it is advisable to use as a base various methods (or their combination) of some available set. Examples of implemented applied engineering developments and design of industrial products are given.