Формирование архитектуры САПР шнековых экструдеров на основе адаптивных методов поиска тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат наук Мустюков, Наиль Анварович

• Мустюков, Наиль Анварович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Мустюков, Наиль Анварович

Содержание

Введение

1 Современное состояние и основные направления развития автоматизированного проектирования экструзионной техники

1.1 Технология процесса экструдирования

1.2 Требования к формированию САПР и прикладным компонентам

1.3 Оценка производительности труда при внедрении комплекса

САПР

1.4 Построение комплекса САПР на основе перестраиваемых архитектур

1.5 Цель и задачи исследования

2. Разработка методики формирования и развития интегрированной САПР

2.1 Анализ подходов проектирования САПР

2.2 Постановка задачи формирования САПР на основе объектно-ориентированного подхода

2.3 Составляющие методики конфигурирования интегрированной

среды

2.4 Организация единого информационного пространства

2.5 Принципы и интерфейсы интеграции компонентов САПР шнековых экструдеров

2.6 Конфигурирование компонентов системы

2.7 Методика организации взаимодействия компонентов САПР

экструзионной техники

Выводы по второй главе

3. Формализация элементов интегрированной среды САПР шнековых экструдеров

3.1 Формальное описание проектных операций

3.2 Построение модели изделия

3.3 Формализация методики модификации моделей CAD и САЕ

3.4 Формализация математической модели анализа процесса экструдирования

3.4.1 Математическая модель процесса экструдирования

3.4.2 Конфигурирование модели экструдирования

3.4.3 Оптимизация режимных параметров процесса экструдирования и

конструкции технологической машины

Выводы по третьей главе

4. Практическая реализация и анализ результатов исследования

4.1 Формирование концептуальной модели данных процесса экструдирования

4.2 Описание функционального назначения ПС

4.3 Архитектура программного средства

4.4 Построение логической структуры программного средства

4.4.1 Алгоритм программного средства

4.4.2 Алгоритм взаимодействия компонентов САПР экструзионной техники на этапе проектирования

4.4.3 Алгоритм расчета технико-экономических параметров процесса экструдирования

4.4.4 Алгоритм оптимизации параметров конструкции и режимных характеристик

4.5 Обоснование выбора инструментальных средств разработок

4.6 Реализация проектирования экструдера в программной системе

4.6.1 Установка и запуск программной системы

4.6.2 Работа с данными

4.6.3 Синтезирующие процедуры

4.6.4 Анализирующие процедуры

4.6.5 Оптимизация конструкции

4.7 Оценка трудоемкости проектирования при использовании ПС

4.8 Совершенствование конструкций и узлов пресс-экструдера

4.9 Использование системы для оптимизации режимных характеристик

экструдеров марки ШТАК производителя ООО Апрель

Выводы по четвертой главе

Общие выводы и результаты

Список использованных источников

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование архитектуры САПР шнековых экструдеров на основе адаптивных методов поиска»

Введение

В настоящее время экструзионная техника широко используется в пищевой, бумажной, химической, металлургической, резинотехнической, силикатной, оборонной промышленности, при производстве и переработке пластических масс, в перерабатывающих отраслях АПК и др.

Такая обширная область применения шнековых машин объясняется стабильностью их работы, обеспечением высокого качества продукции, совмещением нескольких технологических операций, возможностью компоновки в поточные линии с высокой степенью автоматизации.

Жесткая конкуренция на рынке эксгрузионного оборудования заставляет его производителей ежегодно предлагать усовершенствованные и новые технологии, рассчитанные на широкий круг выпускаемой продукции. Поэтому производство должно обладать гибкостью, подстраиваясь под различные конфигурации изделий, типы сырья и производительность в зависимости от текущих потребностей рынка. Сложность процесса экструдирования не позволяет рассчитать его обычными методами без использования систем автоматизации проектирования (САПР).

Центральное место среди подсистем САПР на этапе проектирования конструкции занимают: CAD (Computer Aided Design), САМ (Computer Aided Manufacturing), CAE (Computer Aided Engineering), PDM (Product Data Management). От качества функционирования этих систем во многом зависит эффективность производства.

Недостатками использования комплекса САПР, включающего представленные подсистемы, являются указанные рядом исследователей трудности применения его для решения конкретных технологических задач, а именно: закрытость и отсутствие возможности реконфигурирования системы; сложность интеграции узкоспециализированных прикладных компонентов, как собственных, так и сторонних разработок; значительные затраты ресурсов на подгогов-

ку и обмен данными между подсистемами; сложность освоения нового функционала при внедрении дополнительного компонента САПР и др.

Таким образом, задача разработки алгоритмов построения и реконфигу-рирования архитектуры комплексной САПР шнековых экструдеров является актуальной. Работа выполнена в рамках темы «Развитие информационных технологий и методов принятия решений в автоматизированных системах» (госрегистрация №01201000576), включенной в план кафедры ПОВТАС ОГУ, и при финансовой поддержке гранта РФФИ и правительства Оренбургской области «Автоматизированное проектирование экструзионпой техники с применением интеллектуальных систем» (№ 14-08-97031).

Цель исследования. Снижение трудоемкости процесса проектирования шнековых экструдеров на основе создания перестраиваемой архитектуры САПР.

Объект исследования - процесс проектирования шнековых экструдеров.

Предмет исследования - процесс построения САПР шнековых экструдеров.

Научную новизну работы составляют:

• методика организации интегрированной среды САПР на основе автоматизированного конфигурирования альтернативных компонентов (компонентов сторонних САО/САЕ-систем, математических моделей проектируемых процессов, компонентов пользовательского интерфейса) с применением теории интеллектуальных систем;

• концептуальная модель данных процесса экструдирования, позволяющая учитывать конструктивные особенности составляющих экструдера (шнека, матрицы, цилиндра), реологические параметры обрабатываемого материала, характеристики процесса и его ограничения;

• программная система, реализованная на основе разработанной методики и предназначенная для проектирования и параметрического синтеза конструкции одношнекового экструдера;

• новые конструкции экструдеров, полученные при помощи разработанной программной системы и позволяющие повысить гомогенизацию перерабатываемого материала благодаря наличию компрессионных затворов канонической или ступенчатой формы.

Практическую ценность имеют:

1. Интегрированная среда САПР шнековых экструдеров, которая позволяет:

• создавать конструкции экструдеров;

• автоматизировать корректировку геометрических параметров и подготовку данных для проведения анализа конструкции;

• проводить моделирование процесса экструдирования;

• оптимизировать конструкции и технологические режимы;

• управлять данными о конструкции экструдера, процессе экструдирования и результатах моделирования;

2. Конструкции пресс-экструдеров, защищенные патентами РФ.

Методология и методы исследования.

Для решения поставленных задач использовались методы математического моделирования, теории сложных систем, теории принятия решений, методы искусственного интеллекта, методы адаптивного поиска, теории распознавания образов, теории объектно-ориентированного проектирования, теории реляционных баз данных, теории графов, численные методы, методы дифференциального исчисления.

Положения, выносимые на защиту:

• методика конфигурирования компонентов САПР шнековых экструдеров;

• модель изделия для организации передачи данных между компонентами среды: компонентами сторонних САЭ/САЕ-систем, математическими моделями проектируемых процессов, компонентами пользовательского интерфейса;

• методика взаимодействия САЭ-систем и систем анализа процесса экструдирования: САЕ-систем, математических моделей проектируемого процес-

са;

• алгоритм оптимизации геометрических параметров экструдера и технологических режимов экструзионного процесса;

• интегрированная среда САПР шнековых экструдеров.

Реализация работы. Результаты диссертационной работы внедрены:

• в производственный процесс ООО «Апрель» (г. Санкт-Петербург) в качестве ядра САПР шнековых экструдеров;

• в учебный процесс кафедры программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет».

Апробация результатов.

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных конференциях: «Технические науки - от теории к практике» (Новосибирск, 2013), «Современные тенденции технических наук» (Уфа, 2013), на всероссийских конференциях: «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике» (Оренбург, 2010, 2012, 2014), «Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии» (Оренбург, 2011, 2013), «Теоретические вопросы разработки, внедрения и эксплуатации программных средств» (Орск, 2013).

Публикации. По материалам диссертационной работы и результатам исследований опубликовано 19 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах из «Перечня...» ВАК, 8 публикаций в сборниках материалов международных и всероссийских конференций, 2 свидетельства о регистрации программных продуктов, 2 патента на изобретения, 2 статьи в международных журналах и статья в научном журнале, не входящем в список реферируемых изданий.

1 Современное состояние и основные направления развития автоматизированного проектирования экструзионной техники

1.1 Технология процесса экструдирования

Экструзия - это переработка полимерных материалов благодаря непрерывному продавливанию их консистенции через матрицу (формующую головку), геометрическая форма которой определяет вид получаемого изделия или полуфабриката.

Ведущей страной по производству экструдеров считается Австрия, где уже с 50-х годов прошлого столетия началось изготовление подобного оборудования. Заводы по производству экструзионной техники есть в Германии, Англии, Италии и других странах. Но в последнее время эту нишу начал занимать и Китай. Зарубежные производители экструдеров представлены следующими компаниями: ERMAFA Chemnitz Kunststofftechnik GmbH, KUIINE GmbH., Gamma Meccanica SpA, COSTRUZIONE MECCANICHE LUIGI BANDERA SpA, ENTEX Rust & Mitschke GmbH, American Mapian Corporation, Manufacturing ENTEK Inc., Battenfeld GmbH, FIGLI & BAUSANO S.P.A., Berstorff GmbH, Berstorff GmbH и другие [6, 25, 26, 43, 109, 163].

В России производством экструдеров занимаются такие компании, как ООО «Полимер Проект», ООО «Апрель», ООО "ТПК ТРИГЛА", ЗАО «Аксиом Проджектс», ООО «Продвижение» и другие.

За 2006 год в России около 30% производимых термопластов были переработаны методом экструзии [32].

Основным оборудованием экструзионной технологии является червячный экструдер, оснащенный формующей головкой [136].

Конструкция шнекового экструдера для производства полимеров включает следующие основные узлы: рабочая пара (шнек и корпус), загрузочное устройство, матрица с фильерами и ножами, привод вращения, узел упорного подшипника и узел обогрева (рисунок 1.1) [82].

»*

Рисунок 1.1— Одношнековый экструдер

Материал поступает в цилиндр 2 из бункера 3, и благодаря вращающемуся шнеку 1 направляется к формующей головке (матрице) 7. Через устройство 10 предусматривается охлаждение шнека при помощи воды. Зонные кольцевые нагреватели 5 служат для регулировки условий транспортирования и теплового режима. Для контроля температуры имеются термопары 6, а участок цилиндра возле загрузочного отверстия охлаждается водой по каналам 4. Вращение шнека осуществляют при помощи электромеханического привода, который состоит из электродвигателя 12 переменного или постоянного тока и редуцирующей механической передачи 9. Подшипниковый узел 11 воспринимает осевое усиление, возникающее в противоположном направлении движения материала. Составные компоненты экструдера содержатся в корпусе 8 [25].

Процессу экструзии соответствует последовательное перемещение материала по зонам вращающегося шнека (рисунок 1.2): питания (I), плавления (II), дозирования расплава (III), а затем продвижения в каналах матрицы полученного расплава [6, 32, 119, 138, 141].

Рисунок 1.2 - Технологические зоны перемещения материала

В зоне питания материал присутствует в виде порошка, гранул, лент. Благодаря силе своего веса он перемещается по каналу шнека. Сопротивление формующей головки препятствует свободному движению материала, поэтому канал полностью заполняется материалом и в нем развивается давление. Разность сил трения между материалом и цилиндром, а так же между червяком и материалом, является основной движущей силой. И чем выше указанная разность сил трения, тем выше и производительность зоны питания. Это способствует движению материала в последующих зонах [43].

После зоны питания материал перемещается в зону плавления. Температура цилиндра в этой зоне значительно выше температуры плавления материала. Соприкасаясь с ним, консистенция (пробка) начинает плавиться, в результате чего образуется тонкая пленка. В ней расплав подвергается интенсивному сдвиговому деформированию. Это приводит к уменьшению пробки при последующем движении ее по винтовому каналу шнека. В конце зоны «плавления» пробка распадается на отдельные фрагменты [110].

В зоне дозирования продолжается выделение тепла в результате интенсивных сдвиговых деформаций в расплаве. Получаемая масса гомогенизируется, что проявляется в окончательном плавлении остатков твердых частиц, усреднении температуры и вязкости расплавленной части [29].

Расплав имеет два основных потока: циркуляционный и продольный. Продольный поток (вдоль оси шнека) определяет производительность экстру-дера, а циркуляционный - качество смешения компонентов. При этом продоль-

ный поток образуется тремя потоками расплава: прямым, обратным и потоком утечек. Прямой поток создан вращением шнека в направлении матрицы, обратный поток - это воображаемое течение, которое образуется благодаря высокому давлению со стороны головки (не существует при нормальном протекании технологического процесса). Поток утечки происходит при перетекании расплава между гребнем червяка и цилиндром [28, 165].

Формующая головка экструдера выполняет следующие функции:

• придание конфигурации будущего изделия или полуфабриката;

• фильтрация от инородных элементов;

• наложение слоя материала на какой-либо сердечник (провод и т.п.)

[44].

К технологическим параметрам процесса экструдирования относят давление расплава, температурные режимы охлаждения сформованного экструда-та, температуру переработки и зон головки. Для получения изделий необходимого качества требуется точный расчет и соблюдение данных параметров. Например, при излишнем повышении температуры переработки наблюдается термодеструкция расплава, при увеличении давления в условиях низких температур - механодеструкция [16, 22].

Основными технологическими характеристиками одношнекового экструдера являются длина шнека, диаметр шнека, отношение длины к диаметру, скорость вращения шнека, геометрический профиль шнека и степень компрессии [78, 106, 175].

Показателем работы экструдера является его эффективность - отношение производительности к потребляемой мощности.

Являясь одним из самых распространенных методов переработки пищевых, полимерных и иных материалов, экструзия также требует и достаточно дорогого оборудования [2]. Для производства разнородной продукции, отличающейся используемым сырьем, размерами и внешним видом, необходим высокий уровень «универсальности» оборудования. Под этим понимается не только способность экструдера выпускать широкий перечень продуктов при

минимальной настройке, но и хорошую управляемость при работе с различным сырьем, соответственно, требуется изменение технологических режимов работы экструдера [26, 96, 169].

На практике подбор режимов экструзии проводится эмпирически, основываясь на некоторых рассуждениях и соотношениях [111, 121, 123]. Однако субъективная оценка качества экструдата увеличивает количество бракованного продукта. Выходом является использование современных информационных технологий.

1.2 Требования к формированию САПР и прикладным компонентам

В современных экономических условиях на машиностроительных предприятиях возрастают требования к качеству и срокам выпуска продукции. Это способствует уменьшению сроков реализации проектно-конструкторских работ и в то же время увеличению их сложности и объема. Для достижения данных требований необходимо использование систем автоматизации проектирования (САПР) [57, 122]. Это особенно актуально при создании экструзионных линий из-за сложности конструкций экструдеров.

В настоящий момент выделяют три основные подгруппы САПР [58, 59]:

• машиностроительные САПР (наиболее развитый рынок);

• архитектурно-строительные САПР;

• САПР печатных плат.

САПР состоит из подсистем. Различают подсистемы проектирующие и обслуживающие [97]. Проектирующие подсистемы реализуют непосредственно проектные операции. Примером подобной подсистемы является подсистема геометрического трехмерного моделирования. Обслуживающие подсистемы обеспечивают функционирование проектирующих подсистем. Типичной обслуживающей подсистемой является подсистема управления проектными данными [5].

Основные типы автоматизированных систем (АС) с их привязкой к этапам жизненного цикла изделий (ЖЦИ) указаны на рисунке 1.3 [67, 131, 153].

Рисунок 1.3 - Этапы жизненного цикла промышленных изделий и используемые АС

На этапе проектирования выполняются проектные процедуры: формирование принципиального решения, разработка геометрических моделей и чертежей, расчеты, моделирование процессов, оптимизация и т.п. Данные процедуры реализуются с помощью систем функционального и конструкторского проектирования (CAE/CAD - систем) [1, 77, 172, 173].

CAD (Computer Aided Design) - термин для обозначения всевозможных сторон проектирования с использованием средств вычислительной техники. Обычно охватывает создание геометрических моделей изделия, а также генерацию и сопровождение чертежных изделий.

Распространенными CAD являются [156]:

• ADEM — конструкторско-технологическая подготовка станков;

• bCAD — проектирование дизайна интерьеров и мебели;

• Bocad-3D - проектирование металлических конструкций;

• BRL-CAD - открытая система 3D проектирования;

• IndorCAD - построение автомобильных дорог;

• T-FLEX CAD - машиностроительное проектирование;

• Cadmech - разработка машиностроительных изделий;

• CATIA - аэрокосмическое проектирование;

• Electric - проектирование электропроводки;

• OrCAD - построение электронных устройств;

• Pro/Engineer - разработка машиностроительных изделий;

• Rhinoceros - промышленный дизайн;

• SALOME - модульная система 3D проектирования;

• Autodesk Inventor - твердотельное проектирования машиностроительных изделий;

• AutoCAD - система общего назначения;

• SolidWorks - машиностроение;

• WinELSO - проектирование силового электрооборудования и электроосвещения;

. КОМПАС - 2D/3D проектирование;

• Mineframe - проектирование горных работ.

Таким образом, в настоящее время разработаны десятки CAD-систем для различных областей применения и с разной степенью универсальности. Однако все они имеют свое специализированное назначение и рассчитаны прежде всего для геометрического моделирования, визуализации и документирования принятых решений. Но возможности CAD-систем для информационного обслуживания и организации удобного хранилища данных весьма ограничены. Данные об изделии из проекта CAD-системы труднодоступны [72].

CAE (Computer Aided Engineering) - система автоматизированного анализа проекта, целью которой является обнаружение ошибок (прочностные расчеты) или оптимизация производственных возможностей [55].

Выделяют четыре группы САЕ-систем [164, 166]:

• системы полнофункционального инженерного анализа: ANSYS/Multiphysics, MSC.NASTRAN, AI*NASTRAN;

• САЕ-системы, встроенные в тяжелые САПР: Unigraphics NX CAE для Unigraphics NX, Catia CAE для CATIA, Extensive Digital Validation (CAE) для Ideas, Pro/MECI-IANICA для Pro/ENGINEER;

• системы среднего уровня: COSMOS/Works, COSMOS/Motion, visualNastran, Procision, COSMOS/FloWorks для SolidWorks;

• специализированные модули.

Среди специализированных программных продуктов, направленных на исследование и оценку экструзионного процесса, выделяют следующие системы инженерного анализа: NEXTRUCAD, FLATCAD, LAYERCAD, POLYFLOW, POLYCAD, EXTRUCAD и другие [115].

Следует отметить, что рассмотренные программные продукты предназначены для инженеров - проектировщиков в качестве стратегического инструмента, но никак не инструмента поддержки принятия оперативных решений. При этом решения по модификации конструкции, режимов технологического процесса, состава оборудования и иным проектным вопросам основываются на накопленном опыте проектировщиков [96, 167, 174].

Для управления проектными данными используют PDM (Product Data Management) системы, входящие в состав модулей конкретной САПР или имеющие самостоятельное значение [124].

При создании комплексной САПР (CAE/CAD/PDM) руководствуются следующими общесистемными принципами [81, 97].

Принцип включения предусматривает то, что требования к функциональным особенностям САПР определяются более сложной системой, включающей в себя САПР в качестве компонента. В роли сложной системы может выступать САПР отрасли, АСУТП предприятия и т.п.

Принцип системного единства состоит в том, что целостность САПР осуществляется благодаря связи между ее компонентами и функционированием подсистемы управления.

Принцип комплексности предусматривает связь между проектированием отдельных составляющих и всего объекта в целом на всех этапах проектирования.

Принцип информационного единства требует согласованности отдельных подсистем и компонентов САПР при передаче данных, т.е. должны использоваться единые символы, термины, условные обозначения, способы представления информации. Реализация данного принципа позволит в дальнейшем многократно использовать результаты проведенных вычислительных экспериментов.

Принцип совместимости предусматривает согласованность между подсистемами и компонентами САПР для обеспечения совместного их функционирования. Добавление новых программных средств не должно приводить к существенным изменениям работы других подсистем.

Принцип инвариантности состоит в том, что компоненты САПР должны быть, по возможности, универсальными к проектируемым объектам.

Принцип развития предусматривает наращивание и совершенствование компонентов и связей между ними.

Соблюдение данных принципов применительно к системам автоматизации проектирования позволит получить единый инструмент, применяемый на всех стадиях создания изделия, в котором необходимая информация автоматически передается от модуля к модулю, начиная с ввода данных и заканчивая построением конструкторской документации на выходе.

1.3 Оценка производительности труда при внедрении комплекса САПР

Реагируя на растущие потребности пользователей, разработчики САПР постоянно расширяют функциональность своих продуктов. Однако чем сложнее используемое программное обеспечение, тем выше требования к квалификации специалистов, работающих с данным программным комплексом [67].

На рисунке 1.4 приведена оценка изменения производительности труда при внедрении САПР, полученная из анкетирования технических специали-

стов АСКОН, непосредственно внедряющих программное обеспечение КОМПАС на производстве и ведущих обучение пользователей [31, 33].

Производительность,

%

1,8 "

1,6 -1,4 -

1,2 -

0,8 -

0,6 -0,4 -0,2 -

Начало внедрения

недели

Рисунок 1.4 - Изменение производительности при внедрении подсисте-

Из графика видно, что на начальных этапах внедрения САПР наблюдается заметное снижение производительности, вызванное освоением программного продукта. После опытной эксплуатации (5-6 месяцев) производительность достигает своего максимума.

Процент увеличения производительности при внедрении новой САПР зависит от степени автоматизации проектных операций «до» и «после».

Проведем анализ внедрения программных комплексов, предлагаемых ведущими компаниями: Autodesk, ANSYS, PTS, SolidWorks Russia.

Программные продукты компании Autodesk представлены 97-ю подсистемами, охватывающие все стадии процесса проектирования благодаря наличию инструментов ЗЭ-дизайна и моделирования, визуализации, инженерных расчетов и анализа [53, 155]. Программные ЗО-комплексы Autodesk содержат расширенные наборы инструментов (таблица 1.1).

мы САПР

Таблица 1.1 - ЗО-комплексы Autodesk

3D - комплекс Описание Состав комплекса

AutoCAD Design Suite Программный комплекс, придающий повышенную гибкость привычному рабочему процессу на основе AutoCAD; содержит функции, предназначенные для проектирования и демонстрации проектного замысла. AutoCAD, Raster Design, Showcase, SketchBook Designer, Mudbox, Recap.

Building Design Suite Комплексное решение для строительного проектирования, поддерживающее рабочий процесс на основе технологии информационного моделирования зданий (BIM) и традиционных САПР. AutoCAD, AutoCAD Architecture, AutoCAD МЕР, Structural Detailing, Showcase, SketchBook Designer, Revit, Navis-works Simulate, Recap

Entertainment Creation Suite Программный комплекс для создания виртуальной реальности; содержит ведущие в отрасли инструменты для ЗЭ-анимации. Maya, 3ds Max, Motion-Builder, Mudbox, SketchBook Designer, Softimage

Factory Design Suite Программный комплекс, позволяющий подобрать наилучший вариант компоновки оборудования еще до того, как начнется его монтаж. AutoCAD, AutoCAD Architecture, AutoCAD Mechanical, Vault, Showcase, Inventor, 3ds Max Design, Navisworks Simulate, Recap

Infrastructure Design Suite Программный комплекс, позволяющий планировать, проектировать объекты инфраструктуры и коммунальные сети, а также управлять строительством объектов. AutoCAD, AutoCAD Map 3D, Raster Design, Storm and Sanitary Analysis, Navisworks Simulate, Civil 3D, Infraworks, 3ds Max Design, Recap

Plant Design Suite Программный комплекс для проектирования технологического оборудования, трубопроводов и КИП; помогает эффективно вести проектные работы, готовить модели и выполнять проверку. AutoCAD, AutoCAD P&ID, Showcase, SketchBook Designer, Plant 3D, Structural Detailing, Revit Structure, Navisworks Manage, Rccap

Product Design Suite Программный комплекс для промышленных дизайнеров и проектировщиков промышленной продукции;охватывает все стадии процесса благодаря наличию инструментов 3 D-дизайна и проектирования, визуализации, инженерных расчетов и анализа. AutoCAD, AutoCAD Mechanical, Inventor, Vault Basic, SketchBook Designer, Showcase, Mudbox, 3ds Max Design, Inventor with Routed Systems, Electrical, Navisworks Simulate, Recap

Для проектирования шнековых экструдеров наиболее подходящим является комплекс Product Design Suite. В составе данного комплекса имеются компоненты, которые являются альтернативой друг другу.

В таблице 1.2 представлена группировка подсистем комплекса Product Design Suite согласно решаемым задачам.

Таблица 1.2 - Группировка компонентов Product Design Suite

Назначение Компоненты

Геометрическое моделирование AutoCAD. AutoCAD Mechanical, Inventor, Mudbox, 3ds Max Design, Electrical

Анализ модели Inventor, Inventor with Routed Systems

Управление данными Vault Basic, Navisworks Simulate, Recap

Визуализация модели Showcase, 3ds Max Design

Проведем анализ изменения производительности проектировщика при использовании комплекса Product Design Suite на основе относительных данных о внедрении одного компонента САПР (рисунок 1.4). На рисунке 1.5 представлено изменение производительности при добавлении в производственный процесс одного из компонентов комплекса.

4,00 -3,50 -3,00 -2,50 -

0,00

AutoCAD + Inventor Vault ♦ 3ds Max+AutoCAD + Mudt>ox + Showcase + Inventor + Electrical ■►NavisvrorKs+Recap Системы Basic Design Mechanical with Routed System Simulate

Рисунок 1.5 - Изменение производительности при внедрении подсистем компании Autodesk

Таким образом, максимальное значение роста производительности при автоматизации проектных операций геометрического моделирования, инже-

нерного анализа, визуализации и управления данными равно 244%, однако дальнейшее добавление альтернативных подсистем приводит к снижению производительности на 13,7%.

Набор программных продуктов АЫ8У8 (на рынке представлены 82-е подсистемы) - это комплекс средств компьютерного инженерного моделирования, использующий метод конечных элементов. В таблице 1.3 приведены программные подсистемы АЫ8У8, применяемые при проектировании шнеко-вых экструдеров [56, 154].

Таблица 1.3 - Группировка компонентов ANSYS

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мустюков, Наиль Анварович, 2015 год

Список использованных источников

1. Абрамов, И.В. Технология сборочного производства в машиностроении: Учеб. пособие / И.В. Абрамов, В.Г. Осетров, И.К. Пичугин, Ю.Б. Ярхов. - Ижевск: ИжГТУ, 2002. - 460 с.

2. Абрамов, О.В. Научное обеспечение процесса экструзии модельных сред на основе крахмалосодержащего сырья и разработка высокоэффективного оборудования для его реализации: Дис. ... докт. техн. наук / О.В. Абрамов. - Воронеж, 2009. - 399 с.

3. Абу, Д.М. Исследование и разработка системы формирования и реконфигурации архитектуры конструкторских САПР радиоэлектронной аппаратуры: Дис. ... канд. техн. наук / Д.М. Абу. - Санкт-Петербург, 2009. -160 с.

4. Аверкин, А.Н. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта / А.Н. Аверкин.-М.: Наука, 1986.-312 с.

5. Аверченков, В.И. САПР технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов / В.И. Аверченков, И.А. Каштальян, А.П. Пархутик. - Мн.: Выш. Шк., 1993. - 288 с.

6. Азаров, Б.М. Формирование давлением изделий пищевой промышленности: Дис. ... докт. техн. наук / Б.М. Азаров. - М.: МТИПП, 1972.

7. Алтунин, А.Е. Модели и алгоритмы принятия решений в нечетких условиях / А.Е. Алтунин, М.В. Семухин. - Тюмень: Изд-во Тюмен. гос. ун-та, 2000.-352 с.

8. Амосов, A.A. Вычислительные методы для инженеров/ A.A. Амосов, Ю.А. Дубинский, Н. В, Копченова. - М.: Высш. шк., 1994. - 544 с.

9. Аникеев, Г.Е. Обзор технологий интеграции CAD и CAE / Г.Е. Аникеев, А.Н. Василец [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://network-journal.mpei.ac.ru/cgi-bin/main.pl?l=ru&n=9&pa=l 1&аг=1

10. Анисимов, В.И. Адаптация компонентов интерактивных конструкторских САПР РЭА / В.И. Анисимов, Ю.Н. Стрельников //Радиоэлектроника. - 1989. - Т.32.-№1. - С. 8-18.

11. Анисимов, В.И. Архитектура экспертных систем автоматизированного конструирования РЭА / В.И. Анисимов, Ю.Н. Стрельников // Изв. ЛЭТИ: Сб.науч.тр./Ленингр. электротехн. ин-т им.В.И.Ульянова(Ленина). - Л., 1987. - С. 3-7.

12. Анисимов, В.И. Экспертные САПР радиоэлектронной аппаратуры / В.И. Анисимов, Ю.Н. Стрельников // Радиоэлектроника. - 1987 - Т.30. - N 6.-С. 13-23.

13. Барабанов, В. В. Роль интегрированных информационных систем управления производством в решении проблемы повышения качества и конкурентоспособности продукции промышленных предприятий / В.В. Барабанов // Информационные технологии в проектировании и производстве. - 2000. - №4. - С. 3-8.

14. Басов, К.А. САТ1А У5. Геометрическое моделирование / К.А. Басов.-СПб.: 2007.-272 с.

15. Басов, К.А. АЫ8У8 в примерах и задачах / К.А. Басов. - М.: КомпьютерПресс, 2002. - 224 с.

16. Басов, Н.И. Расчёт и конструирование оборудования для производства и переработки полимерных материалов: Учебник для вузов / Н.И. Басов, Ю.В. Казанков, В.А. Любаргович - М.: Химия, 1986.-488 с.

17. Батищев, Д.И. Генетические алгоритмы решения экстремальных задач: Учеб. пособие / Д.И. Батищев. - Воронеж, 1995.

18. Батищев, Д.И. Методы оптимального проектирования: Учеб. пособие для вузов / Д.И. Батищев. - М.: Радио и связь, 1984. - 248 с.

19. Батищев, Д.И. Поисковые методы оптимального проектирования / Д.И. Батищев. - М.: Сов. радио, 1975. - 215с.

20. Березина, Л.Ю. Графы и их применение / Л.Ю. Березина. - М.: Просвещение, 1979.- 143 с.

21. Бершадский, A.M. Задачи и методы адаптации в системах автоматизации конструкторского проектирования РЭА / A.M. Бершадский // Радиоэлектроника. - 1988. - Т.31.-№6. - С. 54-59.

22. Богатырев, А.Н. Термопластическая экструзия: научные основы, технология, оборудование / А.Н. Богатырев, В.П. Юрьев. - М.: «Ступень», 1994.-200 с.

23. Борисов, ILA. Методика принятия решений по выбору альтернативных модулей в САПР РЭА /H.A. Борисов//Автоматизация проектирования радиоэлектронных и электромеханических устройств. -Калинин: Калиниск. гос. ун-т, 1986. - С. 41-46.

24. Борисов, А.Н. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений / А.Н. Борисов, A.B. Алексеев, Г.В. Меркурьева. - М.: Радио и связь, 1989. - 304 с.

25. Бортников, В.Г. Основы технологии переработки пластических масс/ В.Г. Бортников - Л. : Химия, 1983 - 304 с.

26. Буров, J1.A. Технологическое оборудование макаронных предприятий / JT.A. Буров, Г.М. Медведев. - М.: Пищевая промышленность, 1980.-248 с.

27. Буч, Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++. Второе издание / Г. Буч. - СПб.: Невский Диалект, 2000. - 560 с.

28. Быков, П.В. Квазиоптимальное управление процессом загрузки двухшнековых экструдеров при переработке термопластов : Дис. ... канд. техн. наук / П.В. Быков - Тверь, 2002. - 194 с.

29. Василенко, П.М. Механизация и автоматизация процессов приготовления и дозирования кормов / П.М. Василенко, И.И. Василенко. -М.: Агропромиздат, 1985. - 224 с.

30. Вендров, A.M. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем / A.M. Вендров. - М.: Финансы и статистика, 1998. - 176 с.

31. Верещагин, П. Выгоден ли САПР для российского предприятия? [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://gas67.narod.ru/effect.htm.

32. Власов, C.B. Основы технологии переработки пластмасс: учеб. пособие для вузов/ C.B. Власов, А.Б.Кандырин, В.Н.Кулезнев - М. : Мир, 2006. - 600 с.

33. Волкова, Г.Д. Анализ проблем создания, эксплуатации и развития систем автоматизации проектирования в машиностроении. /Г.Д. Волкова, Е.Г. Семячкова// «Информатика-машиностроение». - М.: НТП «Вираж-центр», 1999.-№2.-С. 16-26.

34. Волкова, Г.Д. Концептуальное моделирование при создании систем автоматизации проектирования. / Г.Д. Волкова // Техника-машиностроение. - М.: НТП «Вираж-центр», 2000. - №2. - С. 92-102.

35. Волкова, Т.В. Проектирование и создание БД: учебное пособие / Т.В. Волкова. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2006. - 140 с.

36. Володин, Д.А. Разработка метода и средств формирования и развития интегрированной среды поддержки создания САПР машиностроительного назначения: Дис. ... канд. техн. наук. / Д.А. Володин. -Москва, 2008.-312 с.

37. Гаврилова, Т.А. Базы знаний интеллектуальных систем / Т.А. Гаврилова, В.Ф. Хорошевский. - СПб.: Питер, 2001 - 384 с.

38. Гмошинский, В.Г. Инженерное прогнозирование / В.Г. Гмошинский. - М.: Энергоиздат, 1982. - 208 с.

39. Голицына, Т.Д. Автоматизированная синхронизация между CAD и PDM-системами для комплексных составных изделий. Противоречия. Предел автоматизации / Т.Д. Голицына, Т.А. Павловская // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. Информационные технологии. / Гл. ред. В.О. Никифоров. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. - №6. - С. 538-542.

40. Голицына, Т.Д. Интеграция систем управления данными об изделии и: систем автоматизированного проектирования: от частных

решений до глобальной стратегии/ Т.Д. Голицына // Изв. вузов. Приборостроение. - 2009. - Т. 52. - № 3. - С. 42^5.

41. Голицына, Т.Д. Разработка и исследование модели сложного инженерно-технического изделия и алгоритмов интеграции CAD и PDM систем на базе стандартов ISO: Дис. ... канд. техн. наук. / Т.Д. Голицына. -СПб, 2009.- 114 с.

42. Головина, Е.Ю. Модели и методы проектирования информационных систем: Учебное пособие / Е.Ю. Головина. - М.: МГТУ «Станкин», 2002. - 92 с.

43. Груздев, И.Э. Теория шнековых устройств / И.Э. Груздев, Р.Г. Мирзоев, В.И. Янков. - JL: Изд-во Ленингр. ун-та, 1978. - 144 с.

44. Данилкин, А.П. Разработка и обоснование шнекового пресс-экструдера с боковым расположением фильер. Дис. ... канд. техн. наук / А.П. Данилкин. - Оренбург: Оренбург.гос.аграр.ун-т, 2007. - 118 с.

45. Демидович, Б.П. Численные методы анализа. Приближение функций, дифференциальные и интегральные уравнения / Б.П. Демидович, И. А. Марон, Э.З. Шувалова. - M.: 1967. - 368 с.

46. Дмитров, В.И. CALS как основа для проектирования виртуальных предприятий / В.И. Дмитров // Автоматизация проектирования. - 1997. - №5.

47. Долгих, Э.А. Основы применения CALS-технологий в электронном приборостроении: учеб. пособие / Э. А. Долгих, А. В. Сарафанов, С. И. Трегубов. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. - 137 с.

48. Емельянов, В.В. Теория и практика эволюционного моделирования / В.В. Емельянов, В.В. Курейчик, В.М. Курейчик. - М: Физматлит, 2003.432 с.

49. Ершов, А.Г. Алгоритмы и программные системы для геометрических задач параметрического проектирования : Дис. ... канд. физ.-мат. наук / А.Г. Ершов. - Новосибирск, 2007. - 168 с.

50. Зарубин, B.C. Математическое моделирование в технике / B.C. Зарубин. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 496 с.

176

51. Зубкова, Т.М. Математическое моделирование технологических объектов / Т.М. Зубкова, К.А. Фисенко// Труды сотрудников и преподавателей факультета механизации сельского хозяйства. Том 3 / ОГАУ.

- Оренбург, 1999. - С. 75-76.

52. Зубкова, Т.М. Параметрический и структурный синтез технологических объектов на основе системного подхода и математического моделирования / Т.М. Зубкова, Л.П. Карташов- Екатеринбург: УрО РАН, 2009.-211 с.

53. Зуев, С.А. САПР на базе AutoCAD как это делается / С.А. Зуев, H.H. Полещук. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 1168 с.

54. Кабанов, А.Г. CALS-технологии для военной продукции / А.Г. Кабанов, A.M. Давыдов, В.В. Барабанов, Е.В. Судов // Стандарты и качество.

- 2000. -№3.- С. 33-37.

55. Каменев, C.B. Разработка средств поддержки и сопровождения CAE-систем при концептуальном проектировании металлорежущих станков: Автореф. дис. ...канд. техн. наук / C.B. Каменев. - Оренбург, 2009. - 16 с.

56. Каплун, А.Б. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство / А.Б. Каплун, Е.М. Морозов. - М.: Едиториал УРСС, 2003. - 272 с.

57. Капустин, Н.М. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: Учеб. для втузов / Н.М. Капустин, П.М. Кузнецов, А.Г. Схиртладзе-М.: Высш. шк.,2004-415 с.

58. Капустин, Н.М. Комплексная автоматизация в машиностроении / Н.М. Капустин, П.М. Кузнецов, Н.П. Дьяконова. - М.: Академия, 2005. - 368 с.

59. Капустин, Н.М. Автоматизация машиностроения / Н.М. Капустин.

- М.: Высш. Шк., 2003. - 223 с.

60. Карташов, Л.П. Моделирование процесса экструдирования в одношнековых прессующих механизмах / Л.П. Карташов, В.Ю. Полищук, Т.М. Зубкова // Техника в сельском хозяйстве. - 1998. - № 6. - С. 12-14.

61. Карташов, Л.П. Параметрический синтез технологических объектов АПК Техника в сельском хозяйстве / Л.П. Карташов, В.Ю. Полищук, Т.М. Зубкова, В.П. Ханин. - 1998. - №4. - С. 31-34.

62. Кнут, Д.Э. Искусство программирования, том 1. Основные алгоритмы / Д.Э. Кнут - М.: Издательский дом «Вильяме», 2002. - 720 с.

63. Козак, Н.В. Среда интегрированного функционирования в реализации интерфейса оператора ЧПУ /Н.В. Козак// Труды Международной научно-технической конференции «Информационные средства и технологии». - М.: 2004.-Т. З.-С. 150-153.

64. Козак, Н.В. Повышение эффективности процесса разработки систем управления промышленной электроавтоматикой на основе интеграции внешних программных компонентов: Дис. ... канд. техн. наук / Н.В. Козак. - М.: 2008. - 165 с.

65. Колобов, А.Н. Повышение качества кормов на основе конструктивно-параметрического синтеза одношнекового экструдера: Дис... канд. техн. наук / А.Н. Колобов. - Оренбург, 2010. - 141 с.

66. Копорушкин, П.А. Разработка структур данных и алгоритмов расчета параметрических моделей геометрических объектов : Дис. ... канд. техн. наук / П.А. Копорушкин. - Екатеринбург 2005. - 174 с.

67. Корячко, В.П. Теоретические основы САПР: Учебник для вузов. /

B.П. Корячко, В.М. Курейчик, И.П. Норенков - М.: Энергоатомиздат, 1987. -400 с.

68. Кравченко, Ю.А. Перспективы развития гибридных интеллектуальных систем / Ю.А. Кравченко // Перспективные информационные технологии и интеллектуальные системы. - 2002. - № 3. -

C. 34-38.

69. Краснов, M. OpenGL. Графика в проектах Delphi. / M. Краснов. -СПб.: 2002.-275 с.

70. Крёнке, Д.М. Теория и практика построения баз данных. 8-е издание / Д.М. Крёнке. - СПб.: Питер, 2003. - 800 с.

178

71. Кривошеее, И.А. Использование сетевых методов представления математических моделей в САПР двигателей / И.А. Кривошеее, С.В. Жернаков // Информационные технологии. - М.: Машиностроение, 1999. -№5.-С. 17-26.

72. Круциляк, Ю.М. Основы систем автоматизированного проектирования CAD/CAM/CAE: учеб. пособие / Ю.М. Круциляк. -Магнитогорск: МГТУ, 2006. - 107 с.

73. Кудрин, Ю.П. Исследование течения материала в винтовых каналах маслоотжимных шнековых прессов: Автореф. дис. канд. техн. Наук / Ю.П. Кудрин. - Харьков, 1978. - 22 с.

74. Курейчик, В.В. Перспективные архитектуры генетического поиска / В.В. Курейчик // Перспективные информационные технологии и интеллектуальные системы. - 2000. - № 1.- С. 58-60.

75. Курейчик, В.М. Алгоритмы эволюционного моделирования с динамическими параметрами / В.М. Курейчик, JI.A. Зинченко, И.В. Хабарова // Информационные технологии. - 2001. - № 6. - С. 10-15.

76. Курочкин, С. Возможные пути внедрения CALS-технологий / С. Курочкин//САПР и графика.-2001. -№8.-С. 77-79.

77. Ли, К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE) / К. Ли. - СПб.: Питер, 2004. - 560 с.

78. Макаров, Е.С. Определение параметров процесса экструдирования кормов и разработка методики расчета пресса-экструдера Дис...докт.техн. наук. /Е.С. Макаров. - М.: ВИЭСХ, 1985.-461 с.

79. Мак-Келви, Д.М. Переработка полимеров / Д.М. Мак-Келви, пер. с англ. под ред. С.И. Гдалина. - М.: Химия, 1965. - 444 с.

80. Мельников, С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм / С.В. Мельников. - Л.: Колос, 1976. - 560 с.

81. Митрофанов, В.Г. САПР в технологии машиностроения: Учеб. Пособие / В.Г. Митрофанов, О.Н. Калачев, А.Г. Схиртладзе, A.M. Басин. -Ярославль: Изд-во Яросла. Гос. Тех.ун-та, 1995. - 298 с.

179

82. Морозов, B.C. Современные конструкции прессовых агрегатов /

B.C. Морозов. - М.: ЦНИИТЭИ Пищепром, 1972. - 36 с.

83. Мустюков, H.A. 30-визуализация проектируемых объектов экструзионной техники с использованием комплекса библиотек OPENGL / H.A. Мустюков, Т.М. Зубкова // Современные информационные технологии в науке, образовании и практике: сб. материалов X Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Оренбург, 2012. -

C. 42-45.

84. Мустюков, H.A. Методика нахождения внутренних характеристик системы технологического объекта / H.A. Мустюков, Т.М. Зубкова // Компьютерная интеграция производства и ИПИ - технологии: сб. материалов V Всероссийской научно-практической конференции. -Оренбург, 2011. - С. 220-225.

85. Мустюков, H.A. Многопараметрическая оптимизация конструкции одношнекового экструдера на основе адаптивных методов поиска / H.A. Мустюков, Т.М. Зубкова // Вестник ОГУ - 2013. - №9. - С. 208 - 216.

86. Мустюков, H.A. Параметризация конструкции экструзионной техники на основе системы распознавания образов / Н. А. Мустюков, Т. М. Зубкова // Компьютерная интеграция производства и ИПИ - технологии: сб. материалов VI Всероссийской научно-практической конференции. -Оренбург, 2013.-С. 163-168.

87. Мустюков, H.A. Повышение эффективности проектирования одношнекового экструдера за счет интеграции внешних компонентов CAD-систем / H.A. Мустюков, Т.М. Зубкова // Современные тенденции технических наук: сб. материалов II международной научной конференции. -Уфа, 2013.-С. 42^45.

88. Мустюков, H.A. Подбор технологических режимов работы экструдера марки ШТАК-80М ООО «Апрель» / Н. А. Мустюков, Т. М. Зубкова// Молодой ученый. - 2013. - №8. - С. 105-109.

89. Мустюков, H.A. Применение генетического алгоритма для проведения параметрического синтеза конструкции экструдера / H.A. Мустюков, Т.М. Зубкова // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО -2013.-№4.-С. 114-118.

90. Мустюков, H.A. Программная система по автоматизации проектирования одношнековых экструдеров / H.A. Мустюков, Т.М. Зубкова // Современные информационные технологии в науке, образовании и практике: сб. материалов IX Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Оренбург, 2010. - С. 24-27.

91. Мустюков, H.A. Реконфигурирование САПР для проектирования одношнековых экструдеров на основе модели нечеткого вывода Мамдани / Т.М. Зубкова, H.A. Мустюков, А.Н. Колобов // Вестник ОГУ - 2013. - №1. -С. 176-181.

92. Мустюков, H.A. Система поддержки принятия решения выбора экструзионной техники // Технические науки - от теории к практике: сб. материалов XXI международной научно-практической конференции. -Новосибирск, 2013. - С. 29-37.

93. Мустюков, H.A. Физические эксперименты для определения показателей качества экструдированной продукции / Т.М. Зубкова, А.Н. Колобов, H.A. Мустюков // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук - 2012. - №4. - С. 7-9.

94. Мустюков, H.A. Формирование базы знаний в интеллектуальных системах автоматизированного проектирования / Н. А. Мустюков, Т. М. Зубкова // Теоретические вопросы разработки, внедрения и эксплуатации программных средств: сб. материалов II Всероссийской научно-практической конференции. - Орск, 2013. - С. 121-124.

95. Мустюков, H.A. Исследование влияния геометрических размеров конструктивного параметра на показатели качества технологического процесса / H.A. Мустюков, Т.М. Зубкова, А.Н. Колобов, М.А. Токарева // Современные информационные технологии в науке, образовании и практике:

181

сборник материалов XI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Оренбург: ООО ИГ1К «Университет», 2014. - С. 23-25.

96. Назаров, H.H. Технология макаронных изделий / H.H. Назаров. -М.: Пищевая промышленность, 1978. - 287 с.

97. Норенков, И. П. Основы автоматизированного проектирования: Учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. / И.П. Норенков. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. - 336 с.

98. Норенков, И.П. Введение в язык Express стандарта STEP / И.П. Норенков // Информационные технологии. - 1999. - № 10. - С. 44-49.

99. Норенков, И.П. Интегрированные ресурсы и прикладные протоколы стандартов STEP / И.П. Норенков // Информационные технологии.-2000.-№6.-С. 51-55.

100. Норенков, И.П. Информационная поддержка наукоемких изделий, CALS - технологии / И.П. Норенков, П.К. Кузьмик. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. - 320 с.

101. Орлов, С.А. Технологии разработки программного обеспечения: Учебное пособие. 2-е изд. / С.А. Орлов. - СПб.: Питер, 2003. - 480 с.

102. Павловский, Ю.Н. Имитационные системы и модели/ Ю.Н. Павловский // Сер. «Математика, кибернетика». - М.: Знание, 1990. — N 6. — 46 с.

ЮЗ.Паклин, Н. Непрерывные генетические алгоритмы / Н. Паклин [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://www.basegroup.ru/library/optimization/real_coded_ga/.

104. Патент RU №2491170 С1, МПК ВЗОВ 9/14. Пресс-экструдер / H.A. Мустюков, Т.М. Зубкова (РФ). - № 2012109138/02. - Заявлено 11.03.2012. -Опубл. 27.08.2013, Бюл. № 24. - 4 с.

105. Патент RU №2491171 С1, МПК ВЗОВ 9/14 Пресс-экструдер / H.A. Мустюков, Т.М. Зубкова (РФ). - № 2012109139/02. - Заявлено 11.03.2012. -Опубл. 27.08.2013, Бюл. №24.-4 с.

106. Платов, K.B. Научное обеспечение процесса получения зерновых палочек на одношнековом экструдере : Дис. ... канд. техн. наук / К.В. Платов. - Воронеж, 2004. - 169 с.

107.Пляскин, И.И. Оптимизация технических решений в машиностроении / И.И. Пляскин. - М.: Машиностроение, 1982. - 176 с.

108. Полещук, H.H. AutoCad2004 Разработка и адаптация приложений / H.H. Полещук. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 624 с.

109. Полищук, В.Ю. Концепция развития прессующих механизмов непрерывного действия технологических машин сельскохозяйственного производства: Дис. ... докт. техн. наук / В.Ю. Полищук. - Оренбург: ОрПИ, 1994.-357 с.

110. Полищук, В.Ю. Основы теории взаимодействия прессующего механизма гранулятора с комбикормом. / В.Ю. Полищук //Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна. М.: Колос, 1984.-С. 356-366.

111. Полищук, В.Ю. Проектирование экструдеров для отраслей АПК / В.Ю. Полищук, В.Г. Короткое, Т.М. Зубкова. - Екатеринбург: УрО РАН, 2003.-201 с.

112. Попов, A.C. Математическое моделирование процесса экструзии в двухшнековом экструдере при производстве зерновых чипсов: Дис. ... канд. техн. наук / A.C. Попов. - Воронеж, 2006. - 206 с.

113. Поспелов, Г.С. Искусственный интеллект - прикладные системы / Г.С. Поспелов, Д.А. Поспелов. - М.: Знание, 1985". - 48 с.

114. Поспелов, Д.А. Искусственный интеллект: новый этап развития / Д.А. Поспелов // Вестник АН СССР. - N 4. - С. 40^7.

115. Программное обеспечение для переработки полимеров [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.polydynamics.com.

116. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2011612043. Расчет технико-экономических параметров одношнековых эктрудеров / H.A. Мустюков, Т.М. Зубкова, М.А. Корякина ;

183

заявитель и правообладатель Федерал, гос. бюдж. образоват. учреждение высш. проф. образования «Оренб. гос. ун-т». - № 2010617272 ; заявл. 19.11.2010 ;зарегистр. 05.03.2011.- 1 с.

117. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2013613270. Оптимизация конструкции одношнекового экструдера адаптивными методами поиска / H.A. Мустюков, Т.М. Зубкова ; заявитель и правообладатель Федерал, гос. бюдж. образоват. учреждение высш. проф. образования «Оренб. гос. ун-т». - № 2013610701 ; заявл. 06.02.2013 ; зарегистр. 28.03.2013. - 1 с.

118. Середа, С. CAD/CAE-системы определяют конкурентоспособность. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.cnews.rU/news/line/index.shtml72008/07/30/310034

119. Силин, В.А. Динамика процессов переработки пластмасс в червячных машинах/В.А. Силин - М. : Машиностроение, 1972 - 150 с.

120. Советов, Б.Я. Моделирование систем / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. - М.: Высшая школа, 2001. - 343 с.

121. Соколов, М.В. Исследование и оптимизация процесса и оборудования экструзии резиновых смесей: Дис. ... канд. техн. наук / М.В. Соколов. - Тамбов, 2001. - 118 с.

122. Соломенцев, Ю.М. Информационно-вычислительные системы в машиностроении CALS-технологии / Ю.М. Соломенцев, В.Г. Митрофанов, В.В. Павлов, Л.В. Рыбаков. - М.: Наука, 2003. - 292 с.

123. Спандиаров, Е. Разработка и совершенствование процессов и оборудования производства комбикормов: Дис. ... докт. техн. наук / Е. Спандиаров. - М.: МГАПП, 1994. - 339 с.

124. Стариков, A.B. Управление сложными проектами в интегрированных САПР / A.B. Стариков, В.Н. Харин. - Воронеж: изд-во Воронеж, гос. ун-та, 2002. — 135 с.

125. Стародубцев, И. И. Управление разработкой и производством волоконно-оптических кабелей с помощью математического моделирования

184

и разработки программных комплексов: Дис. ... канд. техн. наук / И.И. Стародубцев. - Москва, 2003. - 251 с.

126. Стародубцев, И.И. Разработка новой конструкции рассекателя для экструдера с применением программно-вычислительного комплекса ANSYS / И.И. Стародубцев, Б.В. Авдеев // Восьмая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». - М.: 2002. - 40 с.

127. Стрельников, Ю.Н. Опыт и рекомендации в разработке и применении автоинтерактивных конструкторских САПР РЭА / Ю.Н. Стрельников //Автоматизация конструкторского проектирования в радиоэлектронике и вычислительной технике. - Вильнюс, 1989. - С. 49-58.

128. Стрельников, Ю.Н. Тенденция интеллектуализации САПР и ее роль в развитии инженерного творчества / Ю.Н. Стрельников //Тез. докл. 1 Международной конф. "Обучение САПР в инженерных вузах", г. Тбилиси, 16-20 ноября 1987 г. - Тбилиси: Госуд. политехи, ин-т, 1987. - С. 19-20.

129. Стрельников, Ю.Н. Теория, разработка и применение интерактивных конструкторских САПР: Дис. ... докт. техн. наук / Ю.Н. Стрельников. - Л.:ЛЭТИ, 1990. - 160 с.

130. Стрельников, Ю.Н. Унификация компонентов интегрированных конструкторских САПР / Ю.Н. Стрельников, Н.Е. Новакова, A.C. Свиньин // Автоматизированное проектирование в радиоэлектронике и приборостроении: Межвуз. сб. научн. тр. /Ленингр.электротехн. ин-т им.В.И.Ульянова (Ленина).-Л.: 1990.-С. 11-15.

131. Судов, Е.В. Интегрированная информационная поддержка жизненного цикла машиностроительной продукции. Принципы. Технологии. Методы. Модели / Е.В. Судов. - М.: ООО Издательский дом "МВМ", 2003. -264 с.

132.Тадмор, 3. Теоретические основы переработки полимеров / 3. Тадмор, К. Гогос. -М.: Химия, 1984. - 632 с.

133.Тарков, М.С. Интеллектуальные информационные системы в условиях неопределенности и риска / М.С. Тарков // Нейрокомпьютерные системы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.intuit.rU/department/expert/neuro/l 5/neuro_l 5.html

134.ТехноПро — технологическая платформа модернизации производства [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.tehnopro.com/.

135. Титов, Ю.А. САПР технологических процессов / Ю.А. Титов. -Ульяновск: УлГТУ, 2009 - 56 с.

136. Торнер, Р.В. Оборудование заводов по переработке пластмасс / Р.В. Торнер, A.C. Акутин. - М. : Химия, 1986.- 400 с.

137. Торнер, Р.В. Теоретические основы переработки полимерных материалов (механика процессов) / Р.В. Торнер - М. : Химия, 1977.- 464 с.

138. Торнер, Р.В. Основные процессы переработки полимеров / Р.В. Торнер. - М.: Химия, 1972. - 456 с.

139. Торнер, Р.В. Теоретические основы переработки полимеров / Р.В. Торнер. - М.: Химия, 1977. - 460 с.

140. Фаронов, В.В. Delphi. Программирование на языке высокого уровня: Учебник для ВУЗОВ / В.В. Фаронов. - СПб.: Питер, 2004. - 640 с.

141. Фишер, Э. Экструзия пластических масс / Э. Фишер. -М.: Химия, 1970.-288 с.

142. Фридман, А.Л. Основы объектно-ориентированной разработки программных систем / А.Л. Фридман // М.: Финансы и статистика, 2000. -192 с.

143. Хан, Ч.Д. Реология в процессах переработки полимеров / Ч.Д. Хан. -М.: Химия, 1979.-368 с.

144. Челищев, Б. Е. Автоматизация проектирования технологии в машиностроении / Б. Е. Челищев, И. В. Боброва, А. Гопсалес-Сабатер - М.: Машиностроение, 1987. -264 с.

145. Черепашков, A.A. Компьютерные технологии, моделирование и автоматизированные системы в машиностроении / A.A. Черепашков, Н.В. Носов - Волгоград: Издательский Дом «Ин-Фолио», 2009. - 640 с.

146. Черняев, В.В. Математическое моделирование процессов тепломассопереноса, фазовых превращений неньютоновских материалов в шнековых аппаратах: Дис. ... канд. техн. наук / В.В. Черняев. - Пермь, 1998.

147. Шелофаст, В.В. Основы проектирования машин / В.В. Шелофаст-М.: АПМ, 2000.-467 с.

148. Шенкель, Г. Шнековые прессы для пластмасс / Г. Шенкель. — Л.: Госхимиздат, 1962. - 467 с.

149. Шипачев, B.C. Высшая математика, Учебник для ВУЗов / B.C. Шипачев - М.: Высшая школа, 1998. - 479 с.

150. Щукин, М.В. Разработка метода и средств поддержки аналитической обработки, визуализации и документирования концептуальных представлений при проектировании САПР машиностроительного назначения: Дис. ... канд. техн. наук / М.В. Щукин. -М.: 2003.-346с.

151.Эйнджел, Э. Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе OpenGL, 2 изд. Пер. с англ. / Э. Эйнджел. - М.:Вильямс, 2001. - 592 с.

152.Элиенс, А. Принципы объектно-ориентированной разработки программ / А. Элиенс. - М.: Вильяме, 2002. - 496 с.

153.Яблочников, Е.И. Компьютерные технологии в жизненном цикле изделия : Учебное пособие / Е.И. Яблочников, Ю.Н. Фомина, A.A. Саломатина. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. - 188 с.

154. ANSYS - Единый центр поддержки продуктов ANS YS в России и странах СНГ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.cae-expert.ru/.

155. Autodesk - 3D Design, Engineering Entertainment Software [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.autodesk.com/.

156.CADuser [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.caduser.ru.

157. Creo - PTS - Продуктивные Технологические Системы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.pts-russia.com/products/creo.html.

158. Crowther, B.G. Rubber Extrusion Theory and Development / B.G. Crowther. - iSmithers Rapra Publishing, 1998. - 102 p.

159. Daniel L.R. CAD/CAE Descriptive Geometry / L.R. Daniel. - CRC Press, 1991.-224 p.

160. Douglas, E. S. Analysis and sensitivity analysis for polymer injection and compression molding/ E.S. Douglas, A.T. Daniel, L.T. Charles// Computer methods in applied mechanics and engineering. - 1998-№167. - P. 325-344.

161. Groover, M. CAD/CAM: Computer-Aided Design and Manufacturing / M. Groover, E. Zimmers. - Pearson Education, 1983. - 512 p.

162. Han, C.D. Theoretical prediction of the pressure gradients in coextrusion of non-newtonian fluids / C.D. Han, H.B. Chin. // Polym. Eng. Sei. 1979.-P. 1156-1162.

163. Harold, F. Giles Jr. Extrusion: The Definitive Processing Guide and Handbook / Harold F. Giles Jr, John R. Wagner Jr., Eldridge M. Mount. - Plastics Design Library, 2013. - 636 p.

164.IIimasekhar, K. Advances in computer-aided engineering (CAE) of polymer processing / K. Himasekhar. - American Society of Mechanical Engineers, 1994.-375 p.

165. James, L.W. Screw Extrusion: Science and Technology / L.W. James, I I. Potente, U. Berghaus. - Hanser, 2003. - 444 p.

166. Kurt, L. Extrusion: processes, machinery, tooling / L. Kurt, H. Stenger. - American Society for Metals, 1981. - 457 p.

167. Mark, E.C. CAD/CAM/CAE Systems: Justification, Implementation, Productivity Measurement, Second Edition, (Computer Aided Engineering) / E.C. Mark, W.C. George. - CRC Press, 1993. - 352 p.

188

168. Mitsoulis, E. Finite Element Analysis of Wire Coating // Polymer Engineering and Science. - 1986. - Vol.26, №2.

169. Mustyukov, N.A. Choice the brand of extruders SHTAK according to the required engineering-and-economic characteristics // European applied sciences.-2013.-№7.-P. 14-17.

170. Mustyukov, N.A. Module of data conversion CAD-model in the CAE-model for analysis the design of extrusion machine / N. A. Mustyukov, Т. M. Zubkova, A. N. Kolobov // Nauka i Studia. - 2013. - №30. - P. 13-19.

171. Nam, P.S. Polymer processing: analysis and innovation / P.S. Nam, L.T. Charles. - ASME, 1982. - 163 p.

172. Philip C.F. International CAD CAM CAE hardware products database / C.F. Philip. - TecSpec, 1989. - 571 p.

173. Rajaraman, V. CAD/CAM/Cae for Industrial Progress / V. Rajaraman. - Elsevier Scientific Pub., 1986. - 298 p.

174. Ramanathan, R. Dynamics of Mulitlayer Polymer Melt Flow: An experimental and nume & tl investigation / R. Ramanathan, J. Dooley. // SPE ANTEC. 1992. - P. 426^30.

175. Rauwendaal, C. Polymer Extrusion / C. Rauwendaal. - GmbH & Company KG, 2014. - 950 p.

176. SolidWorks [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.solidworks.ru/products/.

177. Vinit A.W. CAD-CAE Integration for Injection Molding Process / A.W. Vinit. - Nanyang Technological University, School of Mechanical and Production Engineering, 2005. - 82 p.

178. Windchill PDMLink [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ep-audit.spb.ru/page/windchill_pdmlink.

Данные тестовой конструкции «Ex -1 test» в XML - формате

<?xml version-' 1.0" encoding="windows-

1251"?>

<?xml-stylesheet type-text/xsl' href='ex01-

l.xsl'?>

<! DOCTYPE root [

<! ELEMENT root (id, type, name, property?,

itcm?)>

<!ELEMENT property (name, value)> <!ELEMENT item (id, type, name?, property?, item?)>

<!ELEMENT id (#PCDATA)> <!ELEMENT type (#PCDATA)> <!ELEMENT name (#PCDATA)> <!ELEMENT value (#PCDATA | EMPTY)> J>

<root> <id> 11 </id> <type>design</type> <name>Ex - 1 test</name> <property>

<пате>Файл</пате>

<value>extruder.dxf</value>

</property>

<property>

<пате>Анализ</пате> <value>yes</value> </property> <item> <id>8</id> <type>matrix</type> <пате>Матрица для Ex-l</name> <property>

<паше>Число фильер в матрице</пате>

<value>2</value>

</property>

<property>

<пате>Применить ко всем фильерам</паше>

<value>true</val ue>

</property>

<property>

<пате>Тип фильеры</пате>

<value>circle</value>

</property>

<property>

<name>Длина канала фильеры</паше>

<value>0,1 </value>

</property>

<property>

<narae>Диаметр фильеры</паше>

<value>0,01 l</value>

</property>

</item>

<item>

<1с1>8</!с1> <1уре>Ьоёу<Луре>

<пате>Корпус одношнекового экструдера

Ех</пате>

<ргорег1у>

<пате>Длина корпуса</пате>

<уа1ие>0,94</уа1ие>

</ргореПу>

<ргореЛу>

<пате>Диаметр корпуса</пате>

<уа1ие>0,0552</уа1ие>

</ргореПу>

</кет>

<кет>

<1с1>21 </1с1>

<type>inside</type>

<пате>Шнек и затвор №21</пате>

<ргореЛу>

<пате>Количество секций</паше>

<уа1ие>2</уа1ие>

</ргорейу>

<item>

<а>63<Лб>

<1уре>зесЛюп<Луре> <ргореЛу>

<пате>Номер секции</пате>

<уа1ие>1</уа1ие>

</ргореП:у>

<ргореПу>

<паше>Длина секции</пате>

<уа1ие>0,45</уа1ие>

</ргореЛу>

<иет>

<1сЗ>81

<type>screw</type> <ргореЛу>

<пате>Диаметр шнека</пате>

<уа1ие>0,0542</уа1ие>

</ргореПу>

<ргорег1у>

<пате>Число заходов</пате>

<уа1ие>1</уа1ие>

</ргорет1у>

<ргоре1Чу>

<пате>Рабочая длина шнека</паше>

<уа1ие>0,4</уа1ие>

</ргоре11у>

<ргорег1у>

<пате>Осевой шаг винтовой ;юпасти</пате>

<уа1ие>0,032</уа1ие>

</ргореПу>

<ргоре!1у>

<пате>Радиальная высота шнекового ка-нала</пате>

<уа1ие>0,0125</уа1ие>

</ргореПу>

<ргореПу>

<паше>Осевая толщина винтовой лопасти</пате>

<уа1ие>0,007</уа1ие>

</ргоре11у>

<ргорег1у>

<пате>Коэффициент искажения простран-стпа</пате>

<уа1ие>0,775</уа1ие>

</ргорег1у>

<ргорсПу>

<пате>Коэффициент формы канала шнека</паше>

<уа1ие>0,797</уа1ие>

</ргоре11у>

<ргоре!1у>

<паше>Осевая протяжен ность</паше>

<уа1ие>0,4</уа!ие>

</ргоре!1у>

<ргореПу>

<паше>Коэффициент оттока жидкой фазы</пате>

<уа1ие>1</уа1ие>

</ргорег1у>

</кет>

<кет>

<с1>17</!с1>

<1уре>8Ьийег</1уре>

<ргореПу>

<пате>Радиальная высота</пате> <уа1ие>0,0041 </уа1ие> </ргорсПу> <ргореПу>

<пате>Осевая протяженное!ь</пате>

<уа1ие>0,05</уа1ие>

</'ргорег1у>

</кет>

</11ет>

<Пет>

<1с1>64</1с1>

<Гурс>5ес1юп<Л у р с >

<ргоре!1у>

<пате>Номер секции</пате>

<уа1ие>2</уа1ие>

</ргореПу>

<ргореПу>

<пате> Длина секции</пате>

<уа1ие>0,65</уа1ие>

</ргорег1у>

<кет>

<1с1>82</1(1>

<type>screw</type>

<ргорег1у>

<паше>Диаметр шнека</паше> <уа!ие>0,0542</уа1ие>

</ргореПу> <ргоре11у>

<пате>Число заходов</пате> <уа1ие> 1 </уа1ие> </ргореПу> <ргореЛу>

<пате>Рабочая длина шнека</пате>

<уа1ие>0,6</уа1ие>

</ргорег1у>

<ргоре11у>

<пате>Осевой шаг винтовой

лопасч и</паше>

<уа1ие>0,034</уа1ие>

</ргореПу>

<ргореПу>

<паше>Радиальная высота шнекового ка-нала</пате>

<уа1ие>0,0125</уа1ие>

</ргореПу>

<ргорег!у>

<паше>Осевая толщина винтовой лопасти</пате>

<уа!ие>0,007</уа!ие>

</ргоре11у>

<ргорег!у>

<паше>Коэффициент искажения простран-ства</паше>

<уа1ие>0,775</уа1ие>

</ргорег!у>

<ргореЛу>

<пате>Коэффициент формы канала шнека</паше>

<уа!ие>0,797</уа1ие>

</ргореПу>

<ргорейу>

<паше>Осевая протяже н ность</пате>

<уа1ие>0,6</уа1ие>

</ргореПу>

<ргореПу>

<пате>Коэффициент оттока жидкой фазы</паше>

<уа1ие> 1 </уа1ие> ' </'ргореПу> </Иет> <кет> <1с1>18</1"с}> «Чуре^И иИег<Л:уре> <ргорет1у>

<пате>Радиальная высота</пате> <уа1ие>0,0043 </уа1ие> </ргореПу> <ргореПу>

<пате>Осевая прот яже! I1 юсть</пате>

<уа1ие>0,05</уа1ие>

</ргореПу>

</кет>

</кет>

</кет>

</гоо1>

Проектирование системы в стандартной нотации визуального моделирования UML

Разработка приложения осуществлялась с использованием CASE-средства Rational Rose 2003.

/ V^

Проектировщик'

J

лдмин^стЬф ование пользователей

О

ii

v.

)

Управление дайнйни\

J<-

V „

"I

у

Авторизация

Ввод логинз

-О _

\ пароля ( ^

Г

-

Преобразование-^ данных

Добавление пользователей

Редактирование ,' прав