Национальная академия наук Беларуси



страница5/16
Дата28.11.2017
Размер3.17 Mb.
ТипТезисы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

Список литературы


  1. Технология моделирования динамики колебаний грузовых автомобилей с использованием стендовых и виртуальных испытаний / В.С. Кончак [и др.] // Известия НАН Беларуси. Сер. физ-техн. наук. – Минск : Беларус. навука, 2011. – № 3. – С. 83–91.

УДК 533.9.924+621.793.18


Программный комплекс для Моделирования
и оптимизации процессов магнетронного
нанесения тонкопленочных покрытий

С.Н. Мельников1, Д.А. Голосов1, С.П. Кундас2

1 Белорусский государственный университет информатики
и радиоэлектроники, Минск

s_melnikov@tut.by;



2Международный государственный экологический университет
им. А.Д. Сахарова, Минск, Беларусь

kundas@iseu.by


В настоящее время магнетронные распылительные системы находят широкое применение в технологии вакуумного ионно-плазменного нанесения тонких пленок для формирования функциональных слоев в микроэлектронике, оптике, оптоэлектронике и машиностроении. Процесс магнетронного нанесения позволяет осаждать пленки широкого спектра материалов с вариацией толщины от десятков нанометров до нескольких микрон.

Одним из актуальных примеров применения тонкопленочных покрытий являются изделия электронной техники на гибких подложках, которое открывает новые возможности использования индикаторных панелей, солнечных батарей, дешевых сенсоров и других электронных приборов. Ширина подложек может достигать 2,5 м, а требования к качеству наносимых тонкопленочных слоев предъявляются все более жесткие: высокая однородность и воспроизводимость физико-химических свойств наносимых слоев при высокой равномерности толщины, низкое энергетическое воздействие на полимерную подложку и высокую производительность процесса. Стоимость установок магнетронного нанесения тонких пленок сравнительно высокая, поскольку данное оборудование не выпускается массово и чаще всего создается по индивидуальным требованиям заказчика. Поэтому на этапе проектирования оборудования необходимо иметь средства для расчета параметров наносимого покрытия для разных форм зоны распыления и конфигураций процессов магнетронного нанесения, обеспечивающих максимальную однородность по толщине наносимых слоев при минимальных размерах мишени и расстоянии мишень – подложка.

Для решения этих задач авторами разработан ряд математических моделей, в частности: для расчета профиля толщины тонкопленочных слоев при магнетронном нанесении на рулонные полимерные материалы при линейном перемещении подложки [1]; на подложки, расположенные на вращающемся барабанном подложкодержателе [2], а также для прогнозирования элементного состава нанесенных пленок при распылении мозаичных мишеней с произвольным расположением вставок [3, 4].

На основе предложенных моделей создан программный комплекс Deposition, который позволяет рассчитать скорость нанесения слоев в любой точке подложки для аксиальных и протяженных магнетронных распылительных систем, толщину наносимых слоев для различных форм зон распыления и систем перемещения подложек (рисунок).






а)

б)

в)

Схемы взаимного расположения подложки и магнетрона: а) магнетронное нанесение на рулонные материалы и крупноформатные стеклянные подложки конвейерного типа; магнетронное нанесение тонкопленочных слоев на барабанный


подложкодержатель; б) внешнее расположение магнетрона относительно
подложкодержателя; в) магнетрон расположен внутри подложкодержателя
Список литературы
1. Голосов, Д.А. Распределение толщины тонкопленочных слоев при магнетронном нанесении на линейно перемещаемые подложки / Д.А. Голосов, А.П. Достанко, С.Н. Мельников // Вакуумная техника и технология. – 2012. – Т. 22, № 1. – С. 27–34.

2. Голосов, Д.А. Модель расчета толщины тонкопленочных слоев для магнетронных установок с подложкодержателями барабанного типа / Д.А. Голосов, С.Н. Мельников // Энергоэффективные электротехнологи. – 2011. – С. 49.

3. Голосов, Д.А. Расчет элементного состава тонкопленочных слоев при магнетронном распылении мозаичных мишеней / Д.А. Голосов, С.Н. Мельников, А.П. Достанко // Электронная обработка материалов. – 2012. – Т. 48, № 1. – С. 63–72.

4. Golosov, D.A. Calculation of the Elemental Composition of Thin Films Deposited by Magnetron Sputtering of Mosaic Targets / D.A. Golosov, S.N. Melnikov, A.P. Dostanko // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. – 2012. – Vol. 48, № 1. – P. 52–59.

УДК 004.738.5
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯЗЫКА ПРОЦЕДУР
ЛОГИЧЕСКОГО ВЫВОДА ДЛЯ СОЗДАНИЯ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ

В.Г. Королёв

ООО «Сенсотроника», Минск, Беларусь



e-mail: vitali.karaliov@sensotronica.com
Первым практическим применением языка и базы процедур логического вывода [1] может стать создание интеллектуальных обучающих систем, объединяющих в себе функциональность интеллектуальных систем, способных решать задачи по их постановкам, и обучающих систем, способных оценивать уровень знаний пользователей по некоторому предмету обучения. В отличие от существующих обучающих систем, они смогут оценивать правильность решения обучаемым пользователем каждой отдельной задачи не только по конечному ответу (совпадает ли он с известным правильным ответом), но и по промежуточным выкладкам, описывающим процесс решения задачи. Это позволит точнее оценить уровень знаний обучаемого пользователя, локализовать пробелы в его знаниях и сформулировать рекомендации по их устранению.

Создание таких систем становится возможным на основе языка процедур вывода, поскольку для любой задачи, которая может быть предъявлена обучаемому пользователю для проверки его уровня знаний, именно этот язык обеспечивает стандартный способ описания решения задачи. В интеллектуальной обучающей системе приложение, обрабатывающее решения, представленные на языке процедур логического вывода, оказывается функциональным ядром (назовем его логической подсистемой), к которому должны быть добавлены следующие компоненты:



  1. интерфейсные компоненты (называемые интерфейсной подсистемой), обеспечивающие перевод условия каждой задач и шагов е решения из внутреннего формата, определяемого языком процедур логического вывода, во внешний формат, ориентированный на обучаемого пользователя, и обратно;

  2. подсистема, позволяющая для каждого очередного шага решения, введенного пользователем, определить, следует ли высказывание, представленное пользователем на этом шаге решения, из условий задачи или нет (если нет, то пользователем на последнем шаге решения допущена ошибка);

  3. подсистема автоматического логического вывода, способная решить задачу по описанию ее условия, а также для высказывания, пред-

ставленного пользователем на очередном шаге решения, восстановить его вывод из условий задачи (если пользователем не была допущена ошибка, то такой вывод всегда существует вне зависимости от того, приближает ли этот шаг решения к ответу или нет);

  1. модуль описаний задач, который по результатам, продемонстрированным пользователем при решении предыдущих задач, выбирает для него следующую задачу.

Подсистему, реализующую функции 2) и 3), назовем аналитической подсистемой. Общая схема интеллектуальной обучающей системы, удовлетворяющей описанной схеме, представлена на рисунке.

Структура интеллектуальной обучающей системы
Аналитическая и интерфейсная подсистемы являются проблемно-ориентированными, что отличает их от проблемно-независимой логической подсистемы. Например, для обучающей системы, специализирующейся на преобразовании алгебраических выражений специализация компонентов проявляется в следующем:

  1. описание решения отдельной задачи представляет собой цепочку тождественных преобразований над выражениями, формируемыми пользователем в редакторе формул [2];

  2. ошибочность высказывания, представленного пользователем на очередном шаге вывода, выявляется путем (невидимого для пользователя) преобразования этого высказывания к канонической форме; несовпадение этой формы для двух последних высказываний в цепочке тождественных преобразований означает, что на последнем шаге решения допущена ошибка;

  3. логический вывод выполняется на основе процедур преобразования алгебраических выражений, как в [2].


Список литературы


  1. Королев, В.Г. Язык процедур логического вывода: постановка задачи на разработку и обоснование практической необходимости //
    В данном сборнике.

  2. Решалка [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.reshalka.com/. – Дата доступа : 06.08.2012.

УДК 621.313.333



ОПТИМИЗАЦИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
МНОГОУРОВНЕВОГО ИНВЕРТОРА

С.С. Воротницкий, Ю.Н. Петренко

Белорусский национальный технический университет, Минск



e-mail: ypetrenko@bntu.by
Многоуровневые инверторы напряжения (МИН) находят все более широкое распространение в преобразовательной технике различного назначения. Кроме того, МИН интенсивно используются в мощных установках со средними уровнями напряжения, таких как конвейеры горнодобывающей отрасли, насосы ТЭЦ и атомных станций, вентиляторы, электробусы и т. д. [1].

При этом неизменным и важным требованием является повышение качества напряжения и уменьшение потерь энергии в преобразователе.

Наиболее простую схему имеют преобразователи с двумя уровнями напряжения, однако в таком напряжении имеется высокое содержание высших гармоник. Для дальнейшего анализа рассмотрим фазное напряжение [2] инвертора (рис. 1).


Рис. 1. Форма фазного напряжения трехфазного инвертора
Принимая, что напряжение симметрично относительно /2 и относительно  (с учетом инверсии знака), амплитуду фазного напряжения можно определить в виде [2]
, (1)
где U1, U2 – выходная величина ступенек напряжения;

1, 2 – ширина импульса рис.1;

k – номер гармоники.
Качество напряжения определяется [2] с помощью коэффициента искажений
, (2)
где 1,2 – углы начала импульса k-й гармоники.

Из (2) следует, что амплитуды гармонических составляющих зависят от углов коммутации (см. рис. 1). С целью определения оптимальных по минимуму Ku углов коммутации 1, 2 была составлена программа в среде MathCAD, с помощью которой определены амплитуды высших гармонических составляющих и Кu. Рассматривая в рамках данной работы два уровня (см. рис. 1), приведем соответствующие зависимости для Кu на рис. 2.



Рис. 2. Зависимость коэффициента искажения Кu от момента подачи


отпирающего импульса на вентили (т. е. угла α)
С помощью разработанной программы можно определить оптимальные по минимуму Кu значения углов коммутации.
Список литературы
1. High-Performance Motor Drives / Marian P. Kazmierkowski [et al.] // IEEE Industrial Electronics Magazine. – September 2011. – P. 6–26.

2. Структуры систем управления автоматизированным электроприводом / О.П. Ильин [и др.]. – Минск : Наука и техника, 1978. – 368 с.


УДК 621.396.6
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

ПРИ ИНДУКЦИОННОМ НАГРЕВЕ В ЗАЗОРЕ МАГНИТОПРОВОДА
В.Л. Ланин, В.Г. Левин

Белорусский государственный университет информатики

и радиоэлектроники, Минск

vlanin@bsuir.by


Постоянное развитие электроники требует совершенствования методов нагрева материалов, основанных на бесконтактных технологиях. Прогресс в области индукционного нагрева достигнут за счет новых конструкций индуктирующих устройств на магнитопроводах. Нагрев переменным электромагнитным полем в зазоре магнитопровода (рис. 1) обеспечивает высокую скорость при небольших удельных мощностях, но сильно зависит от материала детали и геометрических факторов [1].

Рис. 1. Модель индукционного нагрева:

1 – держатель детали, 2 – нагреваемая деталь, 3 – магнитный экран,


4 – индуктор, 5 – магнитопровод
Целью работы является исследование процесса индукционного нагрева малогабаритных деталей в зазоре магнитопровода. Моделирование электромагнитного поля выполнено в САПР COMSOL Multiphysics [2] для индукционного нагрева деталей из медных сплавов на частоте 66 кГц и силе тока 10А. Анализ результатов показывает, что имеется нелинейная зависимость глубины прогрева от величины зазора (рис. 2).


Глубина, мм






Ширина детали, мм

Рис. 2. Распределение удельной мощности нагрева (Вт/м3) по глубине

и вдоль детали
Замечено, что 90 % энергии электромагнитного поля выделяется на расстоянии 2 мм от края детали. С ростом зазора мощность нагрева падает, но при этом увеличивается нагрев по остальному объему детали. Введение экрана из магнитного материала увеличивает мощность нагрева в материале детали на 50 %, но при этом значительно уменьшается равномерность распределения мощности нагрева внутри объема детали.
Список литературы


  1. Ланин, В.Л. Высокочастотный электромагнитный нагрев для пайки электронных устройств / В.Л. Ланин // Технологии в электронной промышленности. – 2007. – № 5. – С. 46–49.

  2. Comsol Multiphysics knowledge base [Electronic resource]. – Mode of access : http://www.comsol.com/support/knowledgebase/browse/900/. – Date of access : 22.02.2012.

УДК 658.512.4; 67.05


РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮШИХ ПРОГРАММ ДЛЯ СТАНКОВ

С ЧПУ В СИСТЕМЕ «ГЕММА-3D» ПРИ ГРУППОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
В.Д. Вермель1 , С.Г. Зарубин1, Г.Г. Иванец2, А.М. Жуковень3

1Центральный аэрогидродинамический институт

им. проф. Н.Е. Жуковского, г. Жуковский, Россия;



2Объединенный институт проблем информатики НАН Беларуси, Минск

e-mail: gemma3d@inbox.ru;

3Институт цифрового телевидения «Горизонт», Минск, Беларусь
В условиях применения станков с ЧПУ в групповой технологии определяющим является не количество деталей в группе, а количество моделей, описывающих геометрию обрабатываемых деталей, и следо-
вательно, наборов станочных программ, требуемых для изготовления деталей. При использовании современных параметрических CAD/CAМ-систем можно по одной модели получить управляющие программы (УП), которые обеспечат обработку группы подобных деталей, отличающихся конструктивными параметрами. При изменении значений параметров программа обработки для новой детали формируется автоматически [1]. Другой подход (CSSP) [2] основан на поиске общих решений при разработке УП для группы деталей и является доминирующим в токарной обработке.

В связи с существенной ограниченностью типов обработки фрагментов деталей предлагаем подход, отличный от рассмотренных. Основывается он на том, что пользователь при разработке УП для обработки групп геометрических элементов детали имеет возможность сохранить получаемые решения как типовые. Эти решения по мере необходимости переносятся на другие детали группы. Такой подход напоминает известный метод проектирования «по аналогу». В нем аналогом является решение по обработке группы элементов детали. В общем случае в технологию обработки конкретной детали может быть включено произвольное число разработанных решений из технологий обработки различных деталей.

Реализация выполнена в системе ГеММа-3D версии 10 [3]. В ней технологом формируется проект УП, соответствующий технологии обработки детали, в котором структурными единицами являются проходы инструмента, определяющие выполнение выделяемых сегментов обработки, подпрограммы, а также смысловые последовательности станочных команд (переход в исходную точку, включение/выключение охлаждения, ускоренные переходы между рабочими участками и т. д.). Проход инструмента представляется в виде совокупности организованных блоков исходных данных (геометрические, технологические, ссылки на элементы математической модели) и сегмента соответствующей ему управляющей программы с траекторией инструмента. Изменения в блоке исходных данных обеспечивают автоматическую генерацию сегмента управляющей программы.

На рисунке приведен пример использования рассмотренного инструментария при изготовлении из общей заготовки группы деталей ИЦТ «Горизонт» (Минск). Детали группы отличаются формой и конструктивными размерами. Сначала УП была отработана для передовой детали. Все остальные УП формировались простой модификацией геометрических параметров в проходах передовой детали с их дублированием для дополнительных окон с перемещением. Заданием координат, определяющих базирование, также устанавливались расположение и ориентация передовой детали, новых деталей в поле заготовки. Таким образом, один типовой проект УП обработки передовой детали обеспечил разработку УП для всех деталей.



3D-модели деталей группы и базовая 2D-модель для их обработки
Список литературы
1. Полещук, В. Работа с ЧПУ-оборудованием в Pro/ENGINEER – на переднем крае технологии / В. Полещук // САПР и графика. – 2001. – № 9. – С. 66–70.

2. Manocher, D. Efficient CNC Programming Approach Based on Group Technology / D. Manocher [Electronic resource]. – Mode of access : http://digitalcommons.calpoly.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1022&context=it_fac. – Date of access : 10.08.2012.

3. ГеММа-3D [Электронный ресурс]. – Режим доступа : www.gemma.ru. – Дата доступа : 09.08.2012.
УДК 621.914
АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ВЫБОРА
ИНСТРУМЕНТА СОВРЕМЕННОЙ НОМЕНКЛАТУРЫ
ДЛЯ ФРЕЗЕРНЫХ ПЕРЕХОДОВ

А.А. Кошин, Т.В. Кисиль
Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия
e-mail: tatiana_kisil@mail.ru
Конструкции современных сборных режущих инструментов одного назначения различаются способами установки и крепления режущих элементов – пластин, т. е. структурной компоновкой и параметрами: размерами пластин, корпусных элементов или элементов крепежа. Выбор подходящей конструкции инженером осуществляется на основании рекламных материалов и личного или коллективного производственного опыта.

Производители режущего инструмента предлагают базы данных и экспертные системы для выбора инструмента. Однако эти системы не позволяют сравнивать конструкции различных производителей и управлять процессом выбора наилучших вариантов конструкций инструментов [1].

Для адаптации и настройки систем автоматизированного проектирования для условий предприятий, которые применяют часть из огромного набора постоянно обновляемого технологического оснащения, разработчики САПР, например ADEM, T-Flex, Sprut, Intermech, оснащают их специализированным языком.

В связи с этим поставлена задача разработки единой научно обоснованной алгоритмической методики выбора оснастки на примере фрезерных переходов. Выбор технологического оснащения для фрезерных переходов является многокритериальной задачей. Учитываемые параметры: материал детали, тип и геометрия обрабатываемой поверхности, параметры точности и шероховатости, тип и мощность оборудования, тип и конструкция фрезы и т. д. Для алгоритмизации подбора режущего и вспомогательного инструмента на фрезерные переходы составляется комплекс условий применимости (КУП) определяющих факторов [2]. Например, КУП фрез для обработки шпоночного паза:

1) этот вид поверхности обрабатывается концевыми фрезами;

2) геометрические параметры поверхности: глубина h и ширина паза b – определяют диаметр Dфр и длину режущей части фрезы ap:


Dфр < 0,8b; ap h; (1)
3) множество типовых решений (МТР) [2], удовлетворяющих условию (1), включает цельные и сборные концевые фрезы. В зависимости от обрабатываемого материала для цельной фрезы выбирается материал фрезы, для сборной – материалы режущей части и хвостовика;

4) в зависимости от стадии обработки (черновая, чистовая) выбирается форма рабочей части режущего инструмента [3], обеспечивающая параметры точности и шероховатости;

5) в зависимости от типа оборудования и конструкции режущего инструмента определяется состав инструментальной системы, после чего описываются условия подбора составляющих для обеспечения собираемости;

6) модель станка определяет типоразмер инструментального блока или патрона;

7) типоразмер инструментального блока определяет диаметр посадочного отверстия или типоразмер цанги;

8) конструкция и размер фрезы определяют форму и размер крепежной части [3], устанавливаемой в посадочное отверстие инструментального блока или цанги. Решением этого КУП будет некоторое МТР [2], удовлетворяющих параметрам перехода.

На примере технологического оснащения Челябинского радиозавода «Полет» проверка данных условий осуществляется в САПР ТП
TechCard. Режущий инструмент и оснастка внесены в базу данных по конструктивным признакам (геометрическим параметрам и другим характеристикам, необходимым для осуществления подбора). Переход определяет вид обрабатываемой поверхности, технолог заполняет графы, характеризующие геометрию и расположение поверхности. По заданной заготовке определяется обрабатываемый материал. На уровне операции выбирается модель оборудования, по которой система узнает тип оборудования, мощность и типоразмер оснастки. Благодаря использованию понятий, формул и таблиц экспертной системы TechCard [4] описываются условия подбора технологического оснащения и проверяются в автоматизированном режиме. Результат выводится на экран.
Список литературы
1. Аверченков, А.В. Автоматизация технологической подготовки производства для малых инновационных предприятий в машиностроении: автореф. дис. … докт. наук /А.В. Аверченков. – Саратов : Саратовский государственный технический университет, 2012. – 37 с.

2. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов: учебник для вузов / под общ. ред. С.Н. Корчака. – М.: Машиностроение, 1988. – 352 с.

3. Инструменты режущие. Термины и определения общих понятий : ГОСТ 25751-83.

4. TechCard. Версия 7.0 : руководство пользователя / А.М. Куприянчик [и др.]. – Минск : ОДО «Интермех», 2006. – 328 с.

УДК 004.5; 621.38


Каталог: event
event -> Доклад о ситуации с обеспечением прав человека в европейском союзе
event -> Разнарядка
event -> Занятие первое. Работа с файловым менеджером Total Commander
event -> Инструменты ретуши Adobe Photoshop
event -> Семинар будет проходить 27 и 28 января. Курс «Скульптура бровей»
event -> Пиганов Михаил Николаевич профессор кафедры ктэсиУ, член оргкомитета; Зеленский Владимир Анатольевич профессор кафедры ктэсиУ, отв секретарь оргкомитета. Пленарное заседание


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница