Практическая оптимизация технологических процессов и оборудования газостатирования
Год издания: 2026
Автор: Клочай В.В., Селезнев В.Е, Шишов Д.С., Анохин С.А.
Жанр или тематика: научное издание
Издательство: "МАКС Пресс"
ISBN: 978-5-317-07555-2
Язык: Русский
Формат: PDF
Качество: Издательский макет или текст (eBook)
Интерактивное оглавление: Нет
Количество страниц: 224
Описание: В монографии содержится описание модельно-ориентированного инструментария синтеза и совершенствования конструктивного исполнения и алгоритмов управляемого функционирования образцов наукоёмкого технологического оборудования. Основу указанного
инструментария составило органичное сочетание и гибридное применение численного аналитико-имитационного моделирования повышенной точности и условной структурно-параметрической оптимизации с элементами искусственного интеллекта.
Изложение материала в книге проводилось на примере промышленных газостатов сверхвысокого давления, предназначенных для обработки литых деталей и консолидации металлических порошков посредством горячего изостатического прессования. При этом основное внимание концентрировалось на подходах к постановке практически значимых оптимизационных задач, выборе и адаптации методов их автоматизированного численного решения. Предпочтение отдавалось методам, подтвердившим в течение многолетней практики свою эффективность на этапах создания, испытаний и эксплуатации наукоёмких продуктов в сферах металлургии, машиностроения, приборостроения, энергетики, трубопроводного транспорта и др.
Монография ориентирована на научных и инженерно-технических специалистов, занимающихся синтезом, анализом или оптимизацией проектных, конструкторских или технологических решений по созданию, отработке и эксплуатации наукоёмкой продукции в различных отраслях промышленности. Представленный в ней материал может оказаться полезным аспирантам и преподавателям, занимающимся исследованиями в области высокоточного компьютерного моделирования жизненных циклов технических изделий, технологического оборудования и технологических процессов.
Книга доступна студентам старших курсов технических вузов.
Примеры страниц (скриншоты)
Оглавление
введение
список основных используемых сокращений
глава 1
постановка задач условной параметрической оптимизации технологических процессов газостатирования с применением элементов динамического программирования
1.1 построение цифровых двойников технологических процессов горячего изостатического прессования в промышленном газостате сверхвысокого давления
1.2 математическая формализация постановки задачи условной параметрической оптимизации технологического нагрева на базе метода динамического программирования без подбора величины массы инертного газа в герметичном контейнере газостата
1.3 математическая формализация постановки гибридной задачи условной параметрической оптимизации технологического нагрева с определением величины массы инертного газа, предварительно закачиваемой в герметичный контейнер газостата
1.4 математическая формализация постановки задачи условной параметрической оптимизации технологической изотермической выдержки обрабатываемых деталей с использованием типового закона регулирования
1.5 обобщение результатов математической формализации постановок задач
условной параметрической оптимизации технологического нагрева и технологической изотермической выдержки
глава 2
методы решения задач условной параметрической однокритериальной оптимизации технологических процессов газостатирования
2.1 краткая характеристика используемых методов
2.2 методы математического программирования для поиска локального оптимума в задачах общего нелинейного программирования
2.2.1 метод модифицированных функций лагранжа (метод множителей)
2.2.2 метод линеаризации
2.3 глобальная оптимизация с применением методов математического программирования
2.4 методы стохастической оптимизации
2.4.1 метод имитации отжига и закаливания для поиска глобального минимума в задачах безусловной оптимизации
2.4.2 методы роевого интеллекта для поиска минимума в задачах оптимизации на простых множествах
2.4.2.1 метод глобальной оптимизации на основе роя частиц
2.4.2.2 метод глобальной оптимизации на основе искусственной пчелиной семьи
2.4.2.3 светлячковый метод
2.4.3 генетические алгоритмы
2.4.4 нейросетевая оптимизация
2.5 об элементах искусственного интеллекта в алгоритмах оптимизации
глава 3
методы решения задач условной параметрической многокритериальной оптимизации технологических процессов газостатирования
3.1 краткая характеристика многокритериальных задач
3.2 оптимальность по парето
3.3 методы линейной скаляризации
3.4 методы доминирующего критерия
3.5 метод компромиссов
3.6 метод решения задач многокритериальной оптимизации с вогнутым фронтом парето
3.7 непаретоориентированные эволюционные алгоритмы оптимизации
3.7.1 генетический алгоритм с векторным оцениванием (vega)
3.7.2 метод ε-ограничений
3.7.3 гендерный метод
3.8 паретоориентированные эволюционные алгоритмы оптимизации
3.8.1 простой эволюционный многокритериальный оптимизатор (semo)
3.8.2 диверсифицирующий эволюционный многокритериальный оптимизатор (demo)
3.8.3 многокритериальный ε-ориентированный эволюционный алгоритм (ε-моеа)
3.8.4 генетический алгоритм с сортировкой по уровню недоминирования (nsga-ii)
3.8.5 многокритериальный генетический алгоритм (moga)
3.9 интерактивный метод анализа иерархий
глава 4
постановка и решение задач условной структурной оптимизации конструктивного исполнения промышленного газостата
4.1 краткая характеристика подходов структурной оптимизации
4.1.1 оптимизация размеров
4.1.2 оптимальный выбор конструкционных материалов
4.1.3 оптимизация геометрической формы
4.1.4 топологическая оптимизация
4.1.5 автоматизированное проектирование на основе гибридного выполнения взаимосвязанных процедур структурного синтеза и анализа сложных систем
4.2 математическая формализация постановки задач комбинаторной оптимизации для автоматизации проектирования промышленных газостатов
4.3 математическая формализация постановки многокритериальных задач нечёткого математического программирования для поддержки принятия решений по проектированию промышленных газостатов
4.4 математическая формализация постановки задачи топологической оптимизации конструкций в составе промышленных газостатов
4.5 методы решения поставленных задач комбинаторной оптимизации.
4.5.1 алгоритм решения задачи коммивояжёра
4.5.2 алгоритм колонии муравьёв
4.6 лексикографический метод решения многокритериальных задач нечёткого математического программирования
4.7 о принадлежности нечёткой оптимизации к технологиям искусственного интеллекта
глава 5
управление требованиями при параметрической и структурной оптимизации на примерах решения производственных задач
5.1 управление требованиями при постановке и решении задач синтеза или оптимизации облика и функционала наукоёмких продуктов
5.2 иллюстрация управления требованиями при решении производственных оптимизационных задач
5.2.1 пример управления требованиями в процессе численного параметрического синтеза алгоритма управления технологическим нагревом содержимого рабочей зоны контейнера промышленного газостата сверхвысокого давления
5.2.2 пример управления требованиями в процессе оптимального выбора эквивалентного газонаполненного микропористого теплоизоляционного материала в конструкции контейнера газостата
5.2.3 пример управления требованиями в процессе численного оценивания эффективности кольцевого сопла лаваля в составе формирователя распылительной струи промышленной установки газовой атомизации
5.2.4 пример управления требованиями в процессе автоматизированного построения трасс прокладки разветвлённых электрических жгутов в электронных модулях приборов
5.2.5 пример управления требованиями в процессе численного оценивания разбалансов в поставках природного газа на базе восстановления транспортных потоков в трубопроводной системе
5.2.6 пример управления требованиями при обучении диспетчерского персонала газотранспортных предприятий оптимальному транспортированию природного газа по магистральным трубопроводным системам
заключение
список используемых публикаций