Математическое моделирование в машиностроении

Введение. Системный подход к моделированию объектов
1. Сущность сложности современного машиностроительного производства и
возможность его эффективного функционирования.
2. База возможного повышения эффективности механической обработки.
3. Почему при моделировании инженерных проблем неэффективно использование
только профессиональных математиков?
4. Цель дисциплины.
5. База изучения дисциплины.
6. Что такое система?
7. Признаки классификации систем.
8. Почему технологические системы относятся к сложным?
9. Признаки системного объекта.
10. Что такое структура системы?
11. Рассмотрите структуру приспособления (станок, инструмент, деталь) по
различным признакам его декомпозиции.
12. Рассмотрите приспособление (станок, инструмент) как системный объект.
13. Внутренние, внешние и выходные параметры системного объекта.
14. Определите внутренние, внешние и выходные параметры станка
(приспособления, инструмента).
Моделирование систем
1. Назначение процедуры моделирования систем.
2. Место моделирования в методологии познания.
3. Понятие моделирования системы.
4. Цели моделирования.
5. Классы задач, решаемые моделированием.
6. Понятие модели системы.
7. Виды моделей и моделирования.
8. Свойства (требования) к моделям.
9. Сущность физического моделирования.
10. Сущность математического моделирования.
11. Виды математического моделирования.
12. Виды математических моделей (ММ).
13. Сущность имитационного моделирования.
14. Сущность оптимизационного моделирования.
15. От чего зависит успех моделирования?
16. Как оценивается соответствие модели реальному объекту?
17. Что такое структура ММ?
18. Что такое иерархия математических моделей?
19. Что такое функциональная (структурная, топологическая, геометрическая,
теоретическая, эмпирическая, стохастическая, детерменированная, стационарная,
нестационарная, статическая, динамическая, квазистатическая, квазистационарная)
ММ? Примеры.
20. Сущность и отличие линейной и нелинейной ММ.
21. Что такое линеаризация ММ?
Моделирование процессов конструкторско-технологической подготовки
Производства
1. Предприятие – как производственная система.
2. Основные бизнес-процессы предприятия.
3. Область использования физического моделирования.
4. В чём отличие определения периода стойкости фрез от других инструментов?
5. Достоинства физического моделирования фрезерования однозубой фрезой.
6. Основное допущение при моделировании однозубой фрезой.
7. Как и почему связаны периоды стойкости одно- и многозубой фрез?
8. Почему диаметр однозубой фрезы при моделировании стойкости желательно
принимать меньшего диаметра?
9. Что такое радиальное биение зубьев фрезы? Вследствие чего оно возникает?
10. Почему радиальное биение изменяет распределение нагрузки по зубьям?
11. На какой элемент режима резания и срезаемого слоя в наибольшей степени
влияет радиальное биение зубьев фрез?
12. Степень влияния радиального биения зубьев фрез на толщину срезаемого слоя.
13. Почему необходимо обеспечивать участие в работе всех зубьев фрезы?
14. Выразите условие участия в работе всех зубьев фрезы.
15. Почему в процессе работы величина радиального биения смежных зубьев
фрезы изменяется?
16. Как получена величина радиального биения смежных зубьев фрез в любой
момент времени работы инструмента? Чему равна эта величина?
17. Как учитывается многозубость инструмента в периоде стойкости, полученном
однозубой фрезой?
18. Почему предложенная зависимость даёт заниженные результаты от
фактических?
19. Как Вы понимаете термин «процесс фрезерования … потенциально не
устойчив»?
20. На что влияют колебания в технологических системах?
21. Причины вынужденных колебаний при фрезеровании.
22. Почему выделяют различные виды колебаний?
23. Основные параметры колебаний.
24. От чего зависит амплитуда колебаний в технологических системах?
25. Основные направления воздействия на амплитуду колебаний.
26. Когда рационально воздействовать на силы сопротивления системы?
27. Как можно воздействовать на источник динамических возмущений?
28. Как воздействуют на уровень вносимой в систему энергии?
29. Почему на динамическое возмущение можно воздействовать конструктивногеометрическими параметрами инструмента?
30. Что означает термин «сложный характер возникающих колебаний»?
31. Почему при рассмотрении колебаний наиболее часто рассматривают не всю
технологическую систему, а только часть её «инструмент-заготовка»?
32. Почему при построении ММ рассматривались только колебания заготовки?
33. Как оценивается воздействие периодической, но не гармонической силы
резания?
34. Под действием каких сил выделенный элемент технологической системы
находится в равновесии?
35. Как обеспечивается соответствие расчётной схемы и реального объекта?
36. Определите вид уравнения вынужденных колебаний.
37. Что определяет общее решение уравнения вынужденных колебаний?
38. От чего зависит вид общего решения вынужденных колебаний? При каком
условии возникают вынужденные колебания?
39. Почему общее решение уравнения вынужденных колебаний даёт затухающие
колебания?
40. Что такое логарифмический декремент колебаний? Что характеризует этот
параметр?
41. Насколько синхронно в технологической системе изменяются возмущающая
сила и возникающие колебания?
42. Что определяет коэффициент динамичности в амплитуде колебаний?
43. Что такое резонанс при колебаниях? К чему он приводит и чем опасен?
44. Что и в какой степени влияет на амплитуду резонансных колебаний?
45. Можно ли обеспечить устойчивость технологической системы к вынужденным
колебаниям?
46. Особенность свёрл одностороннего резания.
47. Назначение направляющих элементов свёрл одностороннего резания.
48. Что определяет принятое расположение направляющих элементов?
49. Чем определяется производящий диаметр сверла?
50. Что такое «уравновешенный» и «неуравновешенный» инструмент?
51. Что такое инструмент «определённого» и «неопределённого» базирования?
52. Как можно оценить изменение производящего диаметра сверла, вызванное
изменением расположения вершины режущего лезвия?
53. Чем определяется изменение производящего диаметра сверла?
54. Чем определяется рациональное нагружение направляющих элементов сверла?
55. От чего зависит диапазон углов возможного расположения направляющих
элементов?
Моделирование организационно-экономических задач машиностроительного
производства
1. Что такое «задача математического программирования»?
2. Сущность задачи линейного программирования (ЛП).
3. Что включает в себя модель оптимизационной задачи?
4. Что такое область допустимых решений задачи ЛП?
5. В какой точке области допустимых решений будет минимальное и максимальное
значение целевой функции?
6. Когда возникает неоднозначное решение?
7. Сущность симплекс-метода решения задачи ЛП.
8. Что такое «стандартная форма» задачи ЛП?
9. Почему часто задача ЛП решается численно?
10. Что такое «каноническая» форма задачи ЛП?
11. Как получают каноническую форму задачи ЛП?
12. Что такое «базис» канонической системы?
13. Что такое «базисное решение» системы ограничений?
14. Что такое «допустимое базисное решение»?
15. Общий алгоритм симплекс-метода решения задачи ЛП.
16. Критерий оптимальности полученного допустимого базисного решения.
17. Как оценивают целесообразность перевода небазисной переменной в базисную?