Планирование эксперимента

Целью инженера всегда является необходимость нахождения оптимальной конструкции резинового изделия. Необходимость расчета показателей уже готовой конструкции задача нетипичная. Ввиду нелинейности задачи и достаточно большого числа оптимизируемых параметров глобальный экстремум обычно определяют на основе планирования эксперимента. На практике используется тот принцип, который позволяет «вдалеке» от оптимума применять приближенные зависимости для оценки нахождения его области. На этой стадии лучше всего применять приближенные аналитические зависимости, которые можно получить на основе экспериментов. Для этого планируют равномерное размещение комбинации параметров и в этих местах проводят расчет. Применяя универсальные пакеты прикладных программ, по этим точкам синтезируют аналитическую формулу. По формуле находят приближенный оптимум, а затем методом поиска локального экстремума и точными методами находят оптимальную комбинацию параметров.

В настоящее время имеются ППП, при помощи которых можно с достаточной точностью рассчитать все необходимые характеристики конструкции. Наиболее желательными для инженератехнолога являются ППП синтеза изделий с заданными свойствами. Они позволяют находить конфигурацию изделия, способ его армирования и обеспечивать таким образом заданные механические характеристики и долговечность.

Наибольшее распространение при конструировании и оптимизации резиновых изделий в настоящее время получил метод конечных элементов. В сочетании с правильным выбором формы зависимости напряжение-деформация и определением необходимых механических «v параметров материала можно получить визуальную картину распределения напряжения в детали заданной конструкции. Затем, варьируя геометрические параметры, прямо на экране персонального компьютера можно добиться оптимальной, сточки зрения распределения напряжений, конструкции.