- описание существенных воздействий.

Имеем описание Yj, характер изменения Yj, Yj, Yjн Yjв (для подбора прибора).

Постановка задачи

1.Уточнение цели исследования. Здесь может иметь место выявление дополнительных существенных факторов, новые условия эксплуатации и т.д. Таким образом конечной целью является: математическая модель процесса или объекта; технологический процесс; конструктивнотехнологические рекомендации к объекту или процессу.

2.Определение конкретных задач (задачи - это действия, описанные в обобщенной схеме):

-конструктивно - технологическое оснащение исследований;

-выбор модели;

-планирование экспериментальных исследований;

-организация и проведение экспериментальных исследований,

-контроль;

-обработка данных;

-анализ и интерпретация;

-конструктивно - технологические рекомендации к объекту и процессу. 3.Определение перечня внешних воздействий и выходного параметра, их номиналов и допусков: Yопт, Узад, Уmin. Ymax математическая модель, график.

БЛОК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ (БТО)

На выходе блока априорного анализа получена матрица Xi = │X1, Х2,..., Хn│

Находим X i , X iв , X iн , X i 0 . После испытания получаем данные, которых в априоре не существует:

Y Y1 ,Y2 ,...,Yn .

Технологическое оснащение

Технологическое оснащение - это контрольно-испытательное оборудование, технологическая оснастка установки и крепления объекта, контрольноизмерительная аппаратура, описание технологических процессов (методики и алгоритмы). В первую очередь необходимо отобрать контрольно-испытательное оборудование и измерительную аппаратуру.

На входе имеем: │Xi│, Yi, конструктивно-технологический анализ. Конструктивно-технологический анализ позволяет определить для конструктивно-

испытательного оборудования:

- размеры, форму, положение в пространстве, для установочных и фиксированных элементов конструктивно-испытательного оборудования, также:

-предельное Fпр - усилие,

-σпр - направление,

-Pпр - давление,

-Qпр - расход,

для элементов конструкции и рабочих режимов эксплуатации:

- P, Q, I – ток, U – напряжение, n – перемещение механических элементов.

В соответствии с описанием выходного параметра отбирается вид и тип измерительного

При выборе технологического оснащения необходимо обратить внимание на: - изменение воздействий в процессе эксплуатации ([Xн, Xв]);

26

- ∆ Xi диапазон, X i ;

-существенность фактора;

-независимость от других факторов (отсутствие коррелированности);

-измеряемость факторов;

-управляемость факторов.

Измеряемость определяется наличием конструктивного или технологического датчика и возможностью его измерения по физической природе;

Управляемость необходима для воспроизведения повторов исследований и определяется оптимальным режимом работы объекта. Эксперименты могут быть управляемые и неуправляемые. Наземные испытания – управляемые. Реальная эксплуатация – неуправляемые воздействия, но контролируемые.

Для оценки управляемости и независимости факторов существуют специальные матрицы оценки взаимодействия факторов.

Факторы:

-среды (Фср)

-космоса (Фк)

-режима полета (Фрп)

-конструкции (Фконстр)

-шума (Фш).

Фср ( Xi ср)- факторы измеряемые, изменяемые, частично коррелированные (взаимозависимые), в природе не управляемые (статический, наблюдаемый эксперимент). Например, температура - влажность, давление - влажность, вибрация - влажность.

Фк - солнечная радиация, температура, планетная радиация, вакуумтемпература. При наличии таких пар в математическую модель целесообразно закладывать соответствующий физический закон - взаимодействие этих параметров.

Фрп - измеряемые, управляемые, частично коррелированные (пары: расход топлива - температура струи двигателя, расход топлива - вибрация, давление в камере сгорания - температура на выходе). В данных случаях один из факторов в математической модели удаляется, т.й. не всегда можно найти физический закон.

Фкон - измеряемые, для конкретного изделия не изменяемые.

Фш - неизмеряемые, переменные, несущественные, случайные. Наличие этих факторов определяется рассчитываемой дисперсией значения выходного параметра. В математической модели дают случайную составляющую погрешности. Для их минимизации при экспериментальных исследованиях применяются термостаты, изолирующие лаборатории и технические приспособления для устранения колебаний атмосферных параметров, снижения фоновой вибрации, повышения чистоты воздуха и т.п.

Виды взаимодействия факторов космического полета

1.вакуум;

2.высокая температура;

3.низкая температура;

4.солнечная радиация;

5.заряженные частицы;

6.микрометеориты;

7.шум, акустика;

8.вибрация;

9.инерционные нагрузки; 10.ударные нагрузки.

++ - сильное взаимодействие; + - умеренное взаимодействие;

27

Обозначения по таблице: - - слабое взаимодействие;

— - факторы несовместимы или не взаимодействуют;

... -техническая несовместимость или не взаимодействуют (Таблица 3)

Модуль отбора факторов

Рис.17. Модуль фактора отбора

-Xi;

-критерий отбора:

-измеряемость (контроль пригодности)

-- независимость (коррелированность)

-- влияние шумовых воздействий

-техническая воспроизводимость.

Отсюда необходимо выбрать k (k=3-5) факторов и учитывать их физический закон, который описывается математически (для каждого фактора). Информационно-технологический модуль

28

разрабатывается для каждой единицы контрольно-испытательного оборудования. Погрешности измерения и изменения фактора должны быть одного порядка, т. е. X i = X Ш .

Погрешность шумового фактора может быть на порядок выше, чем погрешность контролируемого фактора: X Ш 10 X i .

Погрешности бывают: имитационные δи; контролирующего устройства δк.

изменениям, по видам характеристик изменений воспроизводимого фактора (с заданным законом изменения).

Измерительные приборы для выходного параметра могут быть выбраны классом приборы для прямых воздействий.

Параметры выбора оборудования:

- X i ( X i , X iн , X iв , X i f ( )) ;

29