Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
7. Геометрические модели в технике Широко используемые в машиностроительных САПР геометрические модели также относятся к структурным математическим моделям. В силу распространенности и практической важности геометрических моделей им отведен в книге целый раздел — четвертый.
Инженерно-физические и структурные модели тесно связаны между собой. Причем первичными являются описания структуры изделия. Структурное моделирование (например, синтез геометрии изделия) предшествует соответствующему функциональному моделированию. Например, конечноэлементная модель, моделирующая состояние конструкции или технологический процесс, строится на базе геометрической модели технического объекта.
8.Информационные модели в технике Методы информационного моделирования были разработаны, прежде всего, для семантического (инфологического) проектирования компьютерных баз данных (например, ER-модели), а также для описания процессов передачи информации в компьютерных
сетях. Мифологическими (информационно-логическими, information-logical) или просто нформационными называют модели предметной области, определяющие совокупность информационных объектов, их атрибутов и соотношений между ними [41,30,65].
В машиностроении понятия информационные модели и информационное моделирование в настоящее время ассоциируются не только и не столько с инвариантными средствами хранения и передачи нформации в ЭВМ, а с многочисленными и бурно развивающимися в современном машиностроении комплексами
автоматизированных систем (CAD/CAM/CAE/PDM/ERP/PLM...), в частности, с их информационным обеспечением.
По большому счету, процессы технической подготовки любого производства являются процессами создания, преобразования и передачи информации. При разработке технических проектов изделий машиностроения (включающих в том числе конструкторскую и технологическую документацию) информационные потоки особенно сложны и насыщенны. Информационные модели, применяемые в промышленных автоматизированных системах, обязательно должны учитывать и использовать специфику предметной области и особенности проектирования и производства изделий машиностроения.
Важнейшая функция комплексной информационной модели изделия (полное электронное определение изделия) состоит в возможности неограниченного накопления любых данных (знаний) об объекте без потери целостного взгляда на технический объект.
Моделирование информационных процессов в технических системах — основная задача при проектировании автоматизированных систем промышленного назначения, решении задач Планирования процессов и управления. Наибольшие трудности возникают при создании информационных моделей слабо структурированных систем, что характерно для начального, концептуального уровня проектирования.
Стандартизованный, универсальный подход к построению Функциональных и информационных моделей сложных слабо структурированных систем реализован в комплексе методик моделирования IDEF [66,92], принятых международной организацией по стандартизации (ISO). Основные понятия и примеры
стандартных языков инфологического моделирования описаны в разделе шесть.
9. Уровни и формы представления моделей Классификацию математических моделей можно производить также по принадлежности к тому или иному иерархическому уровню самого процесса моделирования. В зависимости от уровня абстрагирования и подробности моделирования выделяют
модели уровней:
— концептуального (системного);
— предметного (детального).
Или, иначе говоря, модели макроуровня и микроуровня.
В принципе иерархия моделей может быть не только дуалистической, но и большей степени вложенности, причем на различных уровнях моделирования должны использоваться и различные модели. На концептуальном уровне преимущественно применяют модели систем массового обслуживания, информационные и графоаналитические модели; на предметном уровне — физические и геометрические модели; на макроуровне — алгоритмические; на микроуровне — аналитические модели.
10. Основные формы описания моделей в технике Для описания моделей в технике используют следующие основные формы [38]:
Символьная форма представляет собой описание модели с помощью естественного или формального математического языка безотносительно к методам дальнейшего численного решения.
Алгоритмическая форма — запись соотношений модели и выбранного численного метода решения в форме алгоритма.
Аналитическая форма — запись модели в виде математических формул или систем уравнений, допускающих аналитическое решение.
Схемная форма, называемая также графической формой, — представление модели на некотором графическом языке, например, на языке блок-схем, диаграмм, чертежей и т.п. Использование
таких форм возможно при наличии правил однозначного истолкования элементов рисунков и схем.
11. Основные свойства технических моделей. Адекватность Из основных свойств моделей, важных для практического их использования, целесообразно выделить следующие:
- «Адекватность».
- «Точность».
- «Практическая ценность».
- «Удобство использования».
Под адекватностью будем понимать не столько максимальное соответствие модели самому объекту моделирования, а прежде всего, наличие в модели свойств, соответствующих цели моделирования,
параметров, необходимых и достаточных для успешного решения задач научного исследования или инженерно-технической разработки. Например, плоские географические карты позволяют изучать местность или прокладывать курс судна, но при этом более компактны и удобны в использовании, чем
глобус.
То есть адекватность — это сложная качественная характеристика модели, для оценки которой используются такие понятия, как «изоморфизм» (тождество структуры) и «аналогия» (сходство свойств). Вопросы верификации и валидации моделей мы рассмотрим на примере задач иммитационного моделирования во втором разделе.
12. Основные свойства технических моделей. Точность и подробность. Точность и подробность - количественные характеристики сходства свойств модели и отображаемого физического объекта
(или процесса). Точность неразрывно связана с адекватностью и является ее составляющей. Подробность модели также непосредственно влияет на ее точность, но не всегда является ее прямым синонимом. Даже очень подробные модели могут быть неточны в силу сделанных погрешностей и допущений.
Таким образом, в практической инженерной деятельности всегда уместны вопросы:
- Какие сделаны допущения и упрощения в модели?
- Насколько модель адекватна?
- Насколько модель точна?
- Как оценить погрешность моделирования?
- Не попадают ли выявленные в численном эксперименте закономерности
в интервал погрешностей моделирования?