Ваш браузер устарел.

Для того, чтобы использовать все возможности сайта, загрузите и установите один из этих браузеров.

скрыть

Article

  • Title

    The computer-aided design of rubber-metal products

  • Authors

    Shvets Pavlo S.
    Lebedeva Olena Yu.
    Bondarenko Viktor V.

  • Subject

    COMPUTER AND INFORMATION NETWORKS AND SYSTEMS. MANUFACTURING AUTOMATION

  • Year 2015
    Issue 3(47)
    UDC 004.942:67.06-03.669’678
    DOI 10.15276/opu.3.47.2015.10
    Pages 63-72
  • Abstract

    The important problem in design of rubber-metal products is the optimization of their mass without sacrificing of proportionality factor is in the limits of standard. Aim: The aim of this work is to improve the computer-aided systems by development and implementation of improved optimization method in rubber-metal CAD systems for designers based on the reverse optimization. Materials and Methods: The paper studies the matters of computer-aided structural design of technical composite products composed of anisotropic materials that are essentially different in properties. Results: The structure of CAD systems for designers solving the problems of such design is offered and the work principles of its subsystems are described. It is shown that complicated systems optimization in CAD systems must consider as restrictions the entitative connection between separate elements of these systems within the area of the optimizing arguments. Conclusions: The problem of the “reverse” optimization when objective functions are the connectivity area parameters is considered. In many cases, this allows receiving solutions that are more effective during the computer-aided design process. The developed CAD system for designers was used during the production of rubber-metal shock absorbers at the Odessa Rubber Technical Articles Plant. The positive technical and economic effect was obtained.

  • Keywords connectivity parameters, “reverse” optimization, constructions CAD system, composite articles
  • Viewed: 1107 Dowloaded: 6
  • Download Article
  • References

    Література
    1.    Wolff, S. Chemical aspects of rubber reinforcement by fillers / S. Wolff // Rubber Chemistry and Technology. — 1996. — Vol. 69, Issue 3. — PP. 325—346.
    2.    Magnetic and processability studies on rubber ferrite composites based on natural rubber and mixed ferrite / K.A. Malini, E.M. Mohammed, S. Sindhu, etc. // Journal of Materials Science. — 2001. — Vol. 36, Issue 23. — PP.5551—5557.
    3.    Processability, hardness, and magnetic properties of rubber ferrite composites containing manganese zinc ferrites / E.M. Mohammed, K.A. Malini, P.A. Joy, etc. // Plastics, Rubber and Composites. — 2002. — Vol. 31, Issue 3. — PP. 106—113.
    4.    Shaffer, G.D. An archaeomagnetic study of a wattle and daub building collapse / G.D. Shaffer // Journal of Field Archaeology. — 1993. — Vol. 20, Issue 1. — PP. 59—75.
    5.    Matthews, F.L. Composite materials: engineering and science / F.L. Matthews, R.D. Rawlings. — Boca Raton: CRC, 2006. — 470 p.
    6.    Kardar, M. Statistical physics of particles / M. Kardar. — Cambridge: Cambridge University, 2007. — 330 p.
    7.    Лебедева, Е.Ю. Метод проектирования систем с существенно различными свойствами материалов элементов / Е.Ю. Лебедева, А.Н. Красножон, Ан.А. Становский // Матер. ХХІІ семинара «Моделирование в прикладных научных исследованиях», 4–5 марта 2014 г., Одесса, Украина. — Одесса: ОНПУ, 2014. — С. 63—64.
    8.    Boyd, S.P. Convex optimization / S.P. Boyd, L. Vandenberghe. — Cambridge: Cambridge University Press, 2004. — 716 p.
    9.    Keeney, R.L. Decisions with multiple objectives: preferences and value tradeoffs / R.L. Keeney, H. Raiffa. — Cambridge: Cambridge University Press, 2003. — 569 p.
    10.    Coello, C.A. Multiobjective optimization of trusses using genetic algorithms / C.A. Coello, A.D. Christiansen // Computers & Structures. — 2000. — Vol. 75, Issue 6. — PP. 647—660.
    11.    Тонконогий, В.М. Разработка САПР многониточного резьбошлифования / В.М. Тонконогий, А.А. Перпери, А.А. Березовский // Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. — 2011. — № 41. — С. 212—216.
    12.    Тонконогий, В.М. Многоцелевая оптимизация методом комплексного генетического алгоритма / В.М. Тонконогий, А.А. Перпери, Д.А. Монова // Сучасні технології в машинобудуванні. — 2011. — Вип. 6. — С. 276—281.
    13.    Становский, А.Л. Эволюционная оптимизация электротехнического оборудования со слабосвязанными элементами / А.Л. Становский, П.С. Швец, А.В. Торопенко // Восточно-европейский журнал передовых технологий. — 2013. — № 4/3 (64). — С. 36—40.
    14.    Тонконогий, В.М. Многопараметрическая оптимизация методом комплексного генетического алгоритма / В.М. Тонконогий, А.А. Перпери, Д.А. Монова // Материалы международная научно-техническая конференция «Информационные технологии и информационная безопасность в науке, технике и образовании» (ИНФОТЕХ-2011), 5–10 сентября 2011 г., Севастополь, Украина. — Севастополь: СевНТУ, 2011. — С. 56—57.
    15.    Эволюционная оптимизация слабосвязанных систем / М.А. Духанина, Е.Ю. Лебедева, П.С. Швец, Л.А. Одукалец // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова. — 2013. — Вип. 67. — С. 74—81.
    16.    Становский, А.Л. Оптимизация слабосвязанных систем в автоматизированном проектировании и управлении / А.Л. Становский, П.С. Швец, И.Н. Щедров // Сучасні технології в машинобудуванні. — 2011. — Вип. 6. — С. 129—134.
    17.    Адаптивный генетический алгоритм для «мягких» эволюционных вычислений / И.В. Прокопович, П.С. Швец, И.И. Становская, М.А. Духанина // Пр. Одес. політехн. ун-ту. — 2012. — Вип. 2(39). — С. 218—223.
    18.    Монова, Д.А. Комплексный генетический алгоритм / Д.А. Монова, А.А. Перпери, П.С. Швец // Пр. Одес. політехн. ун-ту. — 2011. — Вип. 1(35). — С. 176—180.
    19.    Становский, А.Л. Эволюционная оптимизация слабосвязанных технических систем в САПР / А.Л. Становский, П.С. Швец, Д.А. Желдубовский // Пр. Одес. політехн. ун-ту. — 2011. — Вип. 2(36). — С. 234—238.
    20.    Становский, А.Л. САПР электротехнического оборудования со слабосвязанными элементами / А.Л. Становский, П.С. Швец, А.В. Торопенко // Сучасні технології в машинобудуванні. — 2013. — Вип. 8. — С. 133—143.
    21.    Andreev, A.F. Driveline systems of ground vehicles: Theory and design / A.F. Andreev, V.I. Kabanou, V.V. Vantsevich. — Boca Raton: CRC, 2010. — 758 p.
    22.    ГОСТ 170531.1–80. Амортизаторы корабельные АКСС-М. Технические условия. — Введ. 30.05.1980. — М.: Изд-во стандартов, 1980. — 18 с.
    23.    Karnovsky, I.A. Advances methods of structural analysis / I.A. Karnovsky, O.I. Lebed. — New York: Springer, 2010. — 593 p.

    References
    1.    Wolff, S. (1996). Chemical aspects of rubber reinforcement by fillers. Rubber Chemistry and Technology, 69(3), 325—346. DOI:10.5254/1.3538376
    2.    Malini, K.A., Mohammed, E.M., Sindhu, S., Joy, P.A., Date, S.K., Kulkarni, S.D., … Anantharaman, M.R. (2001). Magnetic and processability studies on rubber ferrite composites based on natural rubber and mixed ferrite. Journal of Materials Science, 36(23), 5551—5557. DOI:10.1023/A:1012545127918
    3.    Mohammed, E.M., Malini, K.A., Joy, P.A., Kulkarni, S.D., Date, S.K., Kurian, P., & Anantharaman, M.R. (2002). Processability, hardness, and magnetic properties of rubber ferrite composites containing manganese zinc ferrites. Plastics, Rubber and Composites, 31(3), 106—113. DOI:10.1179/146580102225001472
    4.    Shaffer, G.D. (1993). An archaeomagnetic study of a wattle and daub building collapse. Journal of Field Archaeology, 20(1), 59—75. DOI:10.2307/530354
    5.    Matthews, F.L., & Rawlings, R.D. (2006). Composite Materials: Engineering and Science. Boca Raton: CRC.
    6.    Kardar, M. (2007). Statistical Physics of Particles. Cambridge: Cambridge University.
    7.    Lebedeva, E.Yu., Krasnozhon, A.N., & Stanovskiy, A.A. (2014). The method for designing systems with significantly different properties of the elements' materials In S.G. Antoshhuk (Ed.), Proceedings of the 22nd Seminar on Modeling in Applied Research (pp. 63–64). Odessa: Odessa National Polytechnic University.
    8.    Boyd, S.P., & Vandenberghe, L. (2004). Convex Optimization. Cambridge: Cambridge University Press.
    9.    Keeney, R.L., & Raiffa, H. (2003). Decisions with Multiple Objectives: Preferences and Value Tradeoffs. Cambridge: Cambridge University Press.
    10.    Coello, C.A., & Christiansen, A.D. (2000). Multiobjective optimization of trusses using genetic algorithms. Computers & Structures, 75(6), 647–660. DOI:10.1016/S0045-7949(99)00110-8
    11.    Tonkonogiy, V.M., Perperi, A.A., & Berezovskiy, A.A. (2011). Development of CAD for multi-strand thread grinding. Herald of Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, 41, 212—216.
    12.    Tonkonogij, V.M., Perperi, A.A., & Monova, D.A. (2011). Multi-purpose optimization by the method of complex genetic algorithm. Modern Technologies of Engineering, 6, 276—281.
    13.    Stanovskiy, A., Shvets, P., & Toropenko, A. (2013). Evolutionary optimization of electrotechnical equipment with loosely connected elements. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(3), 36—40.
    14.    Tonkonogiy, V.M., Perperi, A.A., & Monova, D.A. (2011). Multiple-objective optimization using complex genetic algorithm. In Proceedings of International Scientific and Practical Conference on Information Technologies and Information's Safety in Science, Technique and Education (INFOTECH—2011) (pp. 56-57). Sevastopol: Sevastopol National Technical University.
    15.    Dukhanina, M.A., Lebedeva, E.Yu., Shvets, P.S., & Odukalets, L.A. (2013). Evolutionary optimization of loosely coupled systems. Collection of Scientific Works of H.Ye. Pukhov Institute for Problems of Modeling in Energy, 67, 74—81.
    16.    Stanovskij, A.L., Shvec, P.S., & Shvedrov, I.N. (2011). Optimization of loosely coupled systems in the automated designing and management. Modern Technologies of Engineering, 6, 129—134.
    17.    Prokopovich, I.V., Shvets, P.S., Stanovskaya, I.I., & Dukhanina, M.A. (2012). The adaptive genetic algorithm for “soft” evolution calculations. Odes’kyi Politechnichnyi Universytet. Pratsi, 2, 218—223.
    18.    Monova, D.A., Perperi, A.A., & Shvets, P.S. (2011). The complex genetic algorithm. Odes’kyi Politechnichnyi Universytet. Pratsi, 1, 176—180.
    19.    Stanovsky, A.L., Shvets, P.S., & Zheldubovsky, D.A. (2011). The evolutionary optimization of loosely coupled technical systems in CAD. Odes’kyi Politechnichnyi Universytet. Pratsi, 2, 234—238.
    20.    Stanovskiy, A.L., Shvets, P.S., & Toropenko, A.V. (2013). CAD of electrotechnical equipment with loosely connected elements. Modern Technologies in Mechanical Engineering, 8, 133—143.
    21.    Andreev, A.F., Kabanou, V.I., & Vantsevich, V.V. (2010). Driveline Systems of Ground Vehicles: Theory and Design. Boca Raton: CRC.
    22.    Ministry of Oil-Refining and Petrochemical Industry of USSR. (1980). Ship shock absorbers AKCC-M. Specifications (GOST 170531.1–80). Moscow: Standards Publishing House.
    23.    Karnovsky, I.A., & Lebed, O.I. (2010). Advances Methods of Structural Analysis. New York: Springer.

  • Creative Commons License by Author(s)