presentation_1369906540313
TRANSCRIPT
![Page 1: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/1.jpg)
Автоматизированное рабочее место
инженера-проектировщика
форсунок
Выполнил студент группы САПР-81 Пчелинцев К.К.Научный руководитель к.т.н, ст. преподаватель Тюнин
А.В.
![Page 2: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/2.jpg)
Текущая ситуация на АЗПИ
• В настоящее время на АЗПИ проводятся предварительные расчеты только некоторых показателей форсунок
• Для тестирования форсунок применяются испытательные стенды
• Существует необходимость в автоматизированном расчете гидродинамических процессов в форсунке и распылителе.
![Page 3: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/3.jpg)
Основные задачи проектировщика
форсунок1. Анализ технических требований2. Выработка проектного решения3. Создание конструкторской
документации 4. Создание 3D-модели5. Испытание полученного решения6. Анализ результатов испытаний
![Page 4: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/4.jpg)
Объект исследованияСтроение форсунки:1 – уплотнительная прокладка;2 – игла распылителя;3 – корпус распылителя;4,5 – внутренняя и наружная втулки щелевого фильтра;6 – накидная гайка;7 – штанга;8 – корпус форсунки;9 – пружина;10 – контргайка;11 – регулировочная гайка.
![Page 5: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/5.jpg)
Недостатки применяемых
технологий испытаний
• Требуется применение специального оборудования
• Большие временные затраты на проведение расчетов
• Высокая трудоемкость проведения испытаний при изменении конструкции
![Page 6: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/6.jpg)
Методы и инструменты исследования
• Вычислительная гидродинамика — подраздел механики сплошных сред, включающий совокупность физических, математических и численных методов, предназначенных для вычисления характеристик потоковых процессов.
• Автоматизированное рабочее место(АРМ) - представляет собой программно-технический комплекс автоматизированной системы, предназначенный для автоматизации деятельности определенного вида.
![Page 7: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/7.jpg)
Цели и задачи• Цель :Сокращение времени на проведение испытания форсунки, за счет применения вычислительного эксперимента для определения гидродинамических характеристик. • Задачи:
o Создание автоматизированного рабочего места инженера-проектировщика форсунок.
o Проведение опытной эксплуатации (решение тестовых задач) для проверки корректности работы АРМ.
o Внедрение АРМ и его интеграция в существующую инфраструктуру предприятия.
![Page 8: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/8.jpg)
Условия и предпосылки
Предпосылка Задача
ОАО «АЗПИ» использует SolidWorks
Обеспечить интеграцию с существующей системой
Техническая база варьируется по производительности
АРМ должно быть гибким в отношении аппаратной конфигурации
Необходимость учета стоимости внедрения новой технологии и возможность её модификации
Использование свободного ПО
Необходимость сокращения времени ознакомления со средой
Использование доступного интерфейса
![Page 9: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/9.jpg)
Варианты реализации
В качестве основных путей решения формирования АРМ:1. Использование существующих вариантов
программной части АРМ (CAELinux)2. Самостоятельное формирование программной
части АРМ самим специалистом3. Создание программной части АРМ с учетом
требований специалиста в виде готовой к работе сборки
Единственный вариант позволяющий совместить актуальность ПО и простоту развертывания АРМ это создание специализированной сборки.
![Page 10: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/10.jpg)
Структура проектируемого АРМ
![Page 11: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/11.jpg)
Этапы формирования АРМ
Формирование АРМ состояло из следующих этапов:1. Выбор функционального ПО2. Выбор общесистемного ПО3. Определение требований к аппаратной части4. Создание АРМ на основе выбранного ПО5. Проверка работоспособности АРМ
![Page 12: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/12.jpg)
Выбор функционального ПО
Выбор функционального ПО производился на основе следующих критериев:
o Современность (дата выхода последней версии)o Наличие опубликованных данных об
адекватности расчетов различных задачo Справочная база (наличие учебных пособий и
справочного материала)o Наличие необходимых функцийo Свободная лицензия
• По результатам исследования был выбран пакетOpenFOAM. В качестве средства генерации расчетной сетки был выбран SnappyHexMesh и надстройка графического интерфейса Discretizer.
![Page 13: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/13.jpg)
Выбор операционной системы
• Выбор ОС производился по следующим критериям:1. Потребляемые ресурсы2. Стабильность3. Совместимость с функциональным ПО4. Возможность модернизации5. Удобство использования6. Свободная лицензия
• По результатам исследований была выбрана ОС Debian с применением окружения рабочего стола Xfce, как наиболее стабильный и потребляющий наименьшие ресурсы вариант.
![Page 14: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/14.jpg)
Требования к аппаратной части
Требования к аппаратной части формируются на основе используемого состава ПО:
Наименование Характеристики
Процессор Pentium IV
Объем оперативной памяти
512Mb
Место на диске 2,0 Gb
Объем видеопамяти 64 Mb
![Page 15: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/15.jpg)
Создание АРМВ процессе создания АРМ были решены следующие задачи:1. Сборка установочных пакетов функционального
ПО.2. Создание сетевого хранилища с функциональным
ПО.3. Внесение типизированных групп пакетов в
инсталлятор.4. Создание программы выполняющей первичную
настройку ПО.;Решение этих задач обеспечило возможность гибкой
настройки рабочего места, специалистом эксплуатирующим АРМ
![Page 16: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/16.jpg)
Проверка корректности работы
АРМПроверка корректности осуществлялась в ходе тестового расчета. Основные этапы расчета:• Создание и импорт геометрии форсунки• Генерация расчетной сетки• Задание начальных и граничных условий• Выполнение расчета• Визуализация полученных результатов• Сравнение результата тестового расчета
с экспериментальными данными.
![Page 17: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/17.jpg)
Результаты тестового расчета
Расчетное значение: µf = 2,321 ∙10-7 м2.
Экспериментальное значение:µf = 1,820 ∙10-7 м2.
![Page 18: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/18.jpg)
Внедрение на АЗПИЭтапы внедрения:• Подбор аппаратного обеспечения АРМ• Установка и настройка системы
виртуализации рабочего стола VirtualBox• Установка и настройка АРМ в виртуальной
машине• Проведение тестового расчета для проверки
корректности работы АРМ
![Page 19: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/19.jpg)
Результаты дипломной работы
В ходе выполнения дипломной работы были получены следующие результаты:• Обоснована конфигурация и создано АРМ
инженера-проектировщика форсунок на базе СПО.
• АРМ прошло тестовую эксплуатацию на кафедре САПР АлтГТУ и внедрено на АЗПИ.
• Тестовые задачи показали работоспособность АРМ для решения прикладных задач АЗПИ.
![Page 20: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/20.jpg)
Перспективы развития
• Решение реальных производственных задач• Доработка АРМ для решения смежных задач
(НДС, термодинамика)• Создание единого пользовательского
интерфейса для интеграции комплекса инженерных пакетов
• Создание утилиты для быстрого редактирования АРМ
![Page 21: Presentation_1369906540313](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052600/557fb219d8b42a40118b457f/html5/thumbnails/21.jpg)
Спасибо за внимание!