Авторитетность издания
ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ
Добавить в закладки
Следующий номер на сайте
№3
Ожидается:
16 Сентября 2024
Программная система исследований динамики технологических процессов формования химических волокон
A software system for studying of the dynamics of technological processes of chemical fiber spinning
Дата подачи статьи: 17.11.2014
УДК: 004.415.2+ 678.01
Статья опубликована в выпуске журнала № 1 за 2015 год. [ на стр. 139-144 ]Аннотация:Разработано программное средство для исследования динамики технологических процессов формования химических волокон. Производство химических волокон из расплавов и растворов полимеров относится к числу наиболее инновационных отраслей, основной задачей которой является создание волокон с заданными свойствами. Одним из методов исследования существующих и разработки новых технологий, реализующих данную задачу, является моделирование. При моделировании определяются количественные зависимости между условиями процессов получения материала, структурой его волокон и свойствами. Оно позволяет варьировать технологические режимы, минимизируя дорогостоящие опытные работы. Предложенная система используется для моделирования динамики процесса двух видов формования волокон: из расплава с приемным устройством и аэродинамическое формование. Программа представляет собой JavaDesktop-приложение, обладающее интуитивно понятным графическим интерфейсом. Оно позволяет в условном виде отображать схему технологических процессов, связи между его элементами и их характеристиками, редактировать параметры элементов схемы, выполнять расчет сил, действующих на волокно, отображать в графическом виде рассчитанные данные. Чтобы исследовать полученные результаты в более функциональных системах, реализован экспорт результатов расчета в файл. В приложении возможно сохранить проект в файл с целью его последующей загрузки. В программной системе реализованы численные методы решения системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений, метод сеток (конечно-разностный метод) в цилиндрических координатах с учетом подвижной границы, интерполяция кубическими сплайнами экспериментальных зависимостей. Предложены алгоритмы вы-бора граничных условий и верификации численных решений. Так как процедура расчета неустойчива относительно входных данных и довольно продолжительна по времени, она выполняется в потоке, отдельном от потока-диспетчера событий. Работоспособность программной системы подтверждается результатами моделирования, которые удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.
Abstract:The article presents the developed software tool for studying the dynamics of chemical fiber spinning techno-logical processes. The chemical fibers production from melts and polymer solutions is one of the most innovative industries. Its main task is fiber creation with desired properties. This objective is implemented using spinning technology. Modeling is one of the methods for existing technologies researching and development of new ones. Modeling includes determining the quantitative relations between the conditions of production processes, the fiber structure and the obtained material properties. Modeling allows you to change technological modes and minimize experimental costs at the same time. The proposed system is used for modeling the fiber spinning process dynamics. Two types of fibers spinning are support-ed: spinning from a melt and aerodynamic spinning. The program is a Java Desktop application that has an intuitive graphical interface. It can display the technological scheme of the chemical fiber spinning process, the relationships between scheme elements and their characteristics, edit the parameters of scheme elements, calculate the forces acting on the fiber, display the calculated data in a graphic way. Result file export function was implemented to explore the results in more functional sys-tems. The application also has the ability to save a project into a file for next using. The application implements numerical methods for solving systems of nonlinear ordinary differential equations, method of grids (finite difference method) in cylindrical coordinates given mobile boundary, the interpolation cubic splines experi-mental dependencies. The system proposes some algorithms for selection of boundary conditions and verification of numeri-cal solutions. The calculation process runs in a thread which is separated from the event dispatch thread due to thefact that calculation can take a relatively long time. The performance of a software system is confirmed by the simulation results which are in good agreement with the ex-perimental data.
Авторы: Калабин А.Л. (alex.ka.86@gmail.com) - Тверской государственный технический университет, г. Тверь, Россия, доктор физико-математических наук, Удалов Е.В. (evgeny.udalov@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (аспирант), Тверь, Россия, Хабаров А.Р. (al_xabarov@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (доцент), Тверь, Россия, кандидат технических наук | |
Ключевые слова: формование химических волокон, динамические характеристики, моделирование, программа |
|
Keywords: chemical fiber spinning, dynamic characteristics, modeling, software |
|
Количество просмотров: 17229 |
Версия для печати Выпуск в формате PDF (12.50Мб) Скачать обложку в формате PDF (0.36Мб) |
Программная система исследований динамики технологических процессов формования химических волокон
DOI: 10.15827/0236-235X.109.139-144
Дата подачи статьи: 17.11.2014
УДК: 004.415.2+ 678.01
Статья опубликована в выпуске журнала № 1 за 2015 год. [ на стр. 139-144 ]
Разработано программное средство для исследования динамики технологических процессов формования химических волокон. Производство химических волокон из расплавов и растворов полимеров относится к числу наиболее
инновационных отраслей, основной задачей которой является создание волокон с заданными свойствами.
Одним из методов исследования существующих и разработки новых технологий, реализующих данную задачу,
является моделирование. При моделировании определяются количественные зависимости между условиями процессов получения материала, структурой его волокон и свойствами. Оно позволяет варьировать технологические режимы, минимизируя дорогостоящие опытные работы.
Предложенная система используется для моделирования динамики процесса двух видов формования волокон: из
расплава с приемным устройством и аэродинамическое формование. Программа представляет собой JavaDesktop-приложение, обладающее интуитивно понятным графическим интерфейсом. Оно позволяет в условном виде отображать схему технологических процессов, связи между его элементами и их характеристиками, редактировать параметры элементов схемы, выполнять расчет сил, действующих на волокно, отображать в графическом виде рассчитанные данные. Чтобы исследовать полученные результаты в более функциональных системах, реализован экспорт
результатов расчета в файл. В приложении возможно сохранить проект в файл с целью его последующей загрузки.
В программной системе реализованы численные методы решения системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений, метод сеток (конечно-разностный метод) в цилиндрических координатах с учетом подвижной границы, интерполяция кубическими сплайнами экспериментальных зависимостей. Предложены алгоритмы вы-бора граничных условий и верификации численных решений. Так как процедура расчета неустойчива относительно
входных данных и довольно продолжительна по времени, она выполняется в потоке, отдельном от потока-диспетчера событий.
Работоспособность программной системы подтверждается результатами моделирования, которые удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.
Калабин А.Л. (alex.ka.86@gmail.com) - Тверской государственный технический университет, г. Тверь, Россия, доктор физико-математических наук, Удалов Е.В. (evgeny.udalov@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (аспирант), Тверь, Россия, Хабаров А.Р. (al_xabarov@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (доцент), Тверь, Россия, кандидат технических наук
Ключевые слова: формование химических волокон, динамические характеристики, моделирование, программа
Ссылка скопирована!
Постоянный адрес статьи: http://swsys.ru/index.php?page=article&id=3971&lang=&like=1 |
Версия для печати Выпуск в формате PDF (12.50Мб) Скачать обложку в формате PDF (0.36Мб) |
Статья опубликована в выпуске журнала № 1 за 2015 год. [ на стр. 139-144 ] |
Статья опубликована в выпуске журнала № 1 за 2015 год. [ на стр. 139-144 ]
Возможно, Вас заинтересуют следующие статьи схожих тематик:Возможно, Вас заинтересуют следующие статьи схожих тематик:
- Моделирование температурных полей при аддитивном производстве металлических изделий
- Программа моделирования электронной аппаратуры при ударных воздействиях
- Программа исследования динамики систем управления
- Модель расчета емкости автоматического склада продукции
- Моделирование аттрактора Лоренца
Назад, к списку статей