📄Работа №199194

Тема: Разработка библиотеки компонентов на языке Modеliса для имитационного моделирования поршневых двигателей внутреннего сгорания

Характеристики работы

▣
Тип работы Дипломные работы, ВКР
Информатика и вычислительная техника
Предмет Информатика и вычислительная техника
📄
Объем: 66 листов
📅
Год: 2023
👁️
Просмотров: 40
4000 руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание 📖 Аннотация 📖 Введение ✅ Заключение 📕 Литература 🖼 Скриншоты 🔍 Похожие 🛒 Купить

📋 Содержание

Аннотация
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР И АНАЛИЗ МЕТОДОВ И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ИМИТAЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 8
1.1 Актуальность работы 8
1.2 Особенности имитaционного моделирования поршневых двигателей внутреннего сгорания 10
1.3 Обзор и анализ прямых и косвенных аналогов 13
1.4 Выбор технологий разработки 17
1.5 Формулирование требований к разрабатываемому программному обеспечению 19
1.6 Выводы по разделу 21
2 ВЫБОР МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ
ИМИТAЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОРШНЕВЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 22
2.1 Принципы, используемые при имитационном моделировании поршневых двигателей внутреннего сгорания 22
2.2 Моделирование физических и химических процессов в системах 25
2.3 Методы моделирования связей между компонентами 35
2.4 Выводы по разделу 38
3 НАПИСАНИЕ И ОТЛАДКА ПРОГРАММЫ ДЛЯ
ИМИТAЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОРШНЕВЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ НА ЯЗЫКЕ MODЕLIСА 39
3.1 Разработка программного обеспечения 39
3.2 Пример создания имитационной модели 48
3.3 Разработка встроенной справки 51
3.4 Тестирование и валидация программы 53
3.5 Выводы по разделу 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 58
ПРИЛОЖЕНИЯ отсутствуют

📖 Аннотация

В данной выпускной квалификационной работе разработана библиотека компонентов на языке Modelica для имитационного моделирования поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности конструкторских работ в двигателестроении, снижения затрат на разработку новых моделей и импортозамещения зарубежного программного обеспечения, такого как продукты AVL GmbH, Ricardo plc и Gamma Technologies. Основным результатом является создание и государственная регистрация (свидетельство № 2022611958) программного комплекса, который, в отличие от существующих аналогов, позволяет моделировать работу поршневых ДВС в экстремальных (арктический климат, высокогорье) и нетипичных (режимы предпусковой подготовки и пуска) условиях функционирования. Научная значимость заключается в интеграции в библиотеку ранее не использовавшихся в коммерческом ПО математических моделей, разработанных в Южно-Уральском государственном университете, для описания мультифизических транзиентных процессов. Практическая ценность состоит в предоставлении инструмента для углубленного анализа и оптимизации двигателей, что подтверждается тестированием и валидацией. Теоретической основой послужили работы И.А. Биргера по кинематике и динамике, исследования В.Н. Бондаря по моделированию предпусковых режимов, а также диссертация Д.С. Агапова, посвященная оптимизации температурного режима дизелей.

📖 Введение

Актуальность темы работы обусловлена необходимостью повышения эффективности и качества конструкторско-расчетных работ в области двига- телестроения, снижения затрат времени и средств на модернизацию и созда­ние новых моделей ДBC, стратегическим курсом Правительства РФ на техно­логическую независимость в сфере ПО.
Основными разработчиками ПО для имитaционного моделирования поршневых ДBC являются инжиниринговые фирмы АVL GmbH (Австрия), Ricаrdo plc (Великобритания), Siemens (Германия), Gamma Technologies (США). Кроме того, имеются некоммерческие разработки ВУЗов, чаще всего используемые для внутреннего потребления. Существуют специализирован­ные библиотеки компонентов на языке Modеliса фирм ClayTex (Великобрита­ния) и Modelon (Швеция). Несмотря на высокий технический уровень и широ­кое распространение этих продуктов, остаётся нерешенным ряд проблем, включая обеспечение возможности моделирования работы ДBC в экстремаль­ных (арктический и холодный климат, высокогорье) и нетипичных (предпус­ковая подготовка и пуск) условиях функционирования. Причиной этого явля­ется отсутствие соответствующих математических моделей. В Южно-Ураль­ском государственном университете на протяжении последних лет разрабо­таны математические модели, позволяющие на основе единого подхода син­тезировать мультифизические транзиентные компонентные имитaционные модели сложных технических систем, включая ДBC. В основу настоящей ра­боты положены результаты этих НИР, реализованные в виде прикладного ПО для имитaционного моделирования поршневых ДBC.
Цель: разработка библиотеки компонентов на языке Modеliса для имитaционного моделирования поршневых двигателей внутреннего сгорания.
Задачи работы.
1. Выполнить обзор и анализ методов и ПО для имитaционного модели­рования поршневых ДBC.
2. Выбрать математические модели для имитационного моделирования поршневых ДВС.
3. Написать и отладить программу для имитационного моделирования поршневых ДВС на языке Modеliса.
4. Разработать встроенную справку.
5. Провести тестирование и валидацию разработанной программы.
Новизна работы заключается в том, что разработанное ПО, в отличие от аналогов, позволяет моделировать:
• работу ДВС в экстремальных внешних условиях, предписанных дей­ствующими стандартами (арктический и холодный климат, высокогорье);
• нетипичные условия функционирования ДВС (предпусковая подго­товка и пуск при различных внешних условиях и способах пуска).
Программа «Библиотека компонентов для имитационного моделирова­ния поршневых двигателей внутреннего сгорания» (свидетельство о государ­ственной регистрации № 202261195 8 от 04.02.2022, см. приложение 2 [2]) имеет практическую значимость, что подтверждается применением разрабо­танного ПО для выполнения текущих НИР ЮУрГУ по направлениям, связан­ным с модернизацией и созданием новых моделей дизелей (Акты внедрения прилагаются, см. приложение 3). Результаты работы использованы при выпол­нении договора № 15399ГУ/2020 о предоставлении гранта от 21.06.2020 «Раз­работка библиотеки компонентов на языке Modеliса для имитационного моде­лирования поршневых двигателей внутреннего сгорания» победителя кон­курса «У.М.Н.И.К».
Методология работы включает известные и широко аппробированые па­радигмы компоненто-ориентированного моделирования и декларативного программирования, расчетные методы математической физики, моделирова­ния сложных динамических систем, теории поршневых ДВС.
Достоверность результатов работы подтверждена результатами тестиро­вания и валидацией разработанного ПО с использованием данных экспери­ментальных исследований выполненных в ЮУрГУ.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании
🎓 Дипломные 📘 Магистерские 📙 Диссертации 📗 Курсовые 📝 Статьи 📄 ВКР

✅ Заключение

В ходе выполнения ВКР разработана библиотека компонентов на языке Modеliса для имитaционного моделирования поршневых двигателей внутрен­него сгорания, получены следующие результаты.
1. Выполнен обзор и анализ методов и программного обеспечения для имитaционного моделирования поршневых двигателей, который показал, что существующие аналоги не обеспечивают возможность моделирования про­цессов в их системах и механизмах в экстремальных и нетипичных внешних условиях.
2. Выбраны математические модели для имитaционного моделирования физических и химических процессов в системах поршневого двигателя, кине­матики и динамики его механизмов, в том числе, ранее неиспользовавшиеся в аналогичном программном обеспечении модели функционирования систем и механизмов в экстремальных и нетипичных условиях эксплуатации.
3. Написана и отлажена программа для имитaционного моделирования поршневых двигателей на языке Modеliса, обеспечивающая, в отличие от ана­логов, возможность моделирования их работы в экстремальных, предписан­ных действующими стандартами (арктический и холодный климат, высокого­рье и нетипичных (предпусковая подготовка и пуск) условиях функциониро­вания. Получено свидетельство о государственной регистрации № 2022611958 от 04.02.2022 на «Библиотеку компонентов для имитaционного моделирова­ния поршневых двигателей внутреннего сгорания».
4. Разработана встроенная справка.
5. Проведены тестирование и валидация разработанной программы:
• подтверждено полное соответствии разработанной библиотеки тех­ническим требованиям;
• подтверждена достоверность математических моделей, использо­ванных при разработке;
• доказано, что функциональные характеристики разработанной про­граммы не уступают зарубежным аналогам.
Основные результаты работы:
• использованы при выполнении договора № 15399ГУ/2020 о предостав­лении гранта от 21.06.2020 «Разработка библиотеки компонентов на языке Modеliса для имитационного моделирования поршневых двигателей внутрен­него сгорания» победителя конкурса «У.М.Н.И.К»;
• применяются при выполнении текущих научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в ООО «ЧТЗ-Уралтрак», Омском автоброне- танковом инженерном институте и ЮУрГУ.
Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ
Поиск аналога

📕 Список литературы

1 Агапов, Д. С. Улучшение топливно-экономических и энергетических показателей дизеля оптимизацией температурного режима: дисс. канд. техн. наук: 05.04.02 / Агапов Дмитрий Станиславович. – Санкт-Петербург: – 2004. – 156 с.
2 Библиотека компонентов для имитaционного моделирования поршне­вых двигателей внутреннего сгорания: Свидетельство № 2022611958. / Мало- зёмов Г. А. (RU); правообладатель Малозёмов Г. А. – 2022611090; заявл. 27.01.2022; зарегистр. 04.02.2022, реестр программ для ЭВМ.
3 Биргер, И. А. Авиационные поршневые двигатели. Кинематика, дина­мика и расчет на прочность. Пособие для инженеров / И. А. Биргер, Н. И. Дру­жинин, В. К. Житомирский. – Москва: Оборонгиз, 1950. – 871 с.
4 Бондарь, В. Н. Имитaционное моделирование дизеля на режимах пред­пусковой подготовки и пуска / В. Н. Бондарь, А. А. Малозёмов, В. С. Кукис // Двигатели и компоненты транспортных средств: разработка и производство, эксплуатация и сервисное обслуживание. X международная научно-практиче­ская конференция. – Москва: Издательский дом «Научная библиотека», 2017. – С. 52–57.
5 Володин, А. И. Моделирование на ЭВМ работы тепловозных дизелей / А. И. Володин. – Москва: Транспорт, 1985. – 216 с.
6 Гимазетдинов, Р. Р. Имитaционное моделирование когенерационных энергетических установок с поршневым ДBC в качестве первичного двига­теля / Р. Р. Гимазетдинов // Вестник Сибирского отделения Академии Военных Наук. – 2018. – № 46. – С. 105–112.
7 Гогричиани, Г. В. Переходные процессы в пневматических системах / Г. В. Гогричиани, А. В. Шипилин. – М.: Машиностроение, 1986. – 160 с.
8 ГОСТ 19.301-79. Единая система программной документации (ЕСПД). Программа и методика испытаний. Требования к содержанию и оформлению. – Москва: Стандартинформ, 2010. – 3 c.
9 Иващенко, А. В. Компонентно-ориентированный подход к построе­нию симуляционных решений / А. В. Иващенко, Н. А. Горбаченко, С. Ю. Лед­нева, Н. Л. Омерова // Научно-технический вестник Поволжья. – 2016. – № 2. – С. 116–119.
10 Идельчик, И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И. Е. Идельчик – М: Госэнергоиздат, 1960. – 234 с.
11 Клиначёв, Н. В. Введение в технологию мультидоменного физиче­ского моделирования с применением ненаправленных графов: [сайт]. – 2022. – URL: http://www.vissim.nm.ru/lectures/sml_03.htm (дата обращения 08.05.2022).
12 Колчин, А. И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей / А. И. Колчин, В. П. Демидов. –Москва: Высшая школа, 2008. – 496 с.
13 Лившиц, Л. Д. Сжимаемость // Физическая энциклопедия / Л. Д. Лив­шиц. – Москва: Большая Российская энциклопедия, 1994. – Т. 4. – 704 с.
14 Малиованов, М. В. Разработка математической модели двигатель-ге- нераторной установки на базе дизеля ТМЗ-450Д / М. В. Малиованов, А. А. Плешанов, Р. Н. Хмелев // Двигатели внутреннего сгорания. Научно-тех­нический журнал. – Харьков: НТУ «ХПИ». – 2006. – № 1. – С. 51–56.
15 Малозёмов, А. А. Верификация программного обеспечения «Баре­льеф» для CFD-расчета параметров газа в камере сгорания дизеля / А. А. Ма- лозёмов, В. С. Кукис, А. Г. Савиновских, Д. А. Новикова, Г. А. Малозёмов // Современные транспортные технологии: задачи, проблемы, решения. Сбор­ник трудов III всероссийской (с международным участием) научно-практиче­ской конференции научных, научно-педагогических, работников, аспирантов и студентов. – Челябинск: ЮУИУиЭ. – 2019. – С. 4–15.
... всего 46 источников

🖼 Скриншоты

Пример создания имитационной модели
Выбор технологий разработки
Формулирование требований , к разрабатываемому программному обеспечению

🛒 Оформить заказ

⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Предоставляемые услуги, в том числе данные, файлы и прочие материалы, подготовленные в результате оказания услуги, помогают разобраться в теме и собрать нужную информацию, но не заменяют готовое решение.
Укажите ник или номер. После оформления заказа откройте бота @workspayservice_bot для подтверждения. Это нужно для отправки вам уведомлений.

🔍 ПОХОЖИЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ

Разработка библиотеки компонентов для 2D анимации в C# ▣Дипломные работы, ВКР ∑Программирование 2019 г. 4670 руб. Создание библиотеки компонентов для платформы VDOM ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2023 г. 4540 руб. Разработка мобильного клиента на ОС Андроид для системы предсказания характеристик химических веществ и реакций ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2017 г. 4760 руб. МОДЕЛИРОВАНИЕ И НАУЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В СРЕДЕ SCIPY ▣Дипломные работы, ВКР ∑Программирование 2017 г. 4760 руб. ЭЛЕКТРОННОЕ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ «ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ НА ЯЗЫКЕ C#» ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2019 г. 4325 руб. Разработка учебного обеспечения основ программирования на языке Python для студентов средних профессиональных учебных заведений ◩Бакалаврская работа ∑Информатика и вычислительная техника 2019 г. 7300 руб. СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА «РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ ПО ИНФОРМАТИКЕ НА ЯЗЫКЕ С/С++» ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информационные системы 2019 г. 4900 руб. Разработка кроссплатформенного статического анализатора кода C# ◩Бакалаврская работа ∑Информатика и вычислительная техника 2017 г. 4385 руб. Разработка генератора схем алгоритмов на основе исходного кода на языке C# ▣Дипломные работы, ВКР ∑Электротехника 2018 г. 4770 руб. Разработка эффективных методов защиты программ от компьютерных вирусов ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информационная безопасность 2022 г. 4000 руб.

📎 ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ, ВКР ПО ПРЕДМЕТУ «ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»

Найдено работ: 2812

Разработка веб-представительства фирмы (на примере ООО «БрайтМобайл») ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2020 г. 4560 руб. Разработка и администрирование веб-приложения внутренней логистики предприятия ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2025 г. 4500 руб. Разработка проекта автоматизации интеграционного тестирования информационных систем в компании ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2023 г. 4460 руб. Цифровой преобразователь углового перемещения с арктангенсным постоянным запоминающим устройством ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2017 г. 4930 руб. Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2017 г. 4910 руб. Разработка измерительной информационной системы нефтяной промышленности на основе агрегатного комплекса средств электроизмерительной техники ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2017 г. 4580 руб. Поверка и калибровка микропроцессорного блока вычисления расхода ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2017 г. 4710 руб. Беспроводной цифровой датчик температуры ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2017 г. 4900 руб. Проектирование системы освещения промышленного предприятия ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2017 г. 4860 руб. Компьютерные информационные технологии в управлении документооборотом ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2024 г. 2000 руб. Онлайн-курс для учащихся старших классов по применению технологии исследования функций одной переменной и построению их графиков: на примере конструктора Stepik ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2021 г. 2500 руб. Применение геоинформационной системы (ГИС) в системах бизнес - анализа ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2017 г. 4780 руб. Исследование рынка электронной коммерции в России ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2017 г. 4870 руб. Формирование, развитие и трансформация команды проекта ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2017 г. 4700 руб. Автоматизация процесса выгрузки документов средствами «Java» ▣Дипломные работы, ВКР ∑Информатика и вычислительная техника 2017 г. 4530 руб.
📋 Содержание 📖 Введение ✅ Заключение 📕 Литература 🖼 Скриншоты 🔍 Похожие 🛒 Купить ⬆️

Оценка стоимости

Пожалуйста, выберите предмет работы.
Пожалуйста, выберите тип работы.
Пожалуйста, укажите объем работы.
Пожалуйста, укажите срок выполнения.

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Каталог работ (211398)

Поиск работ


©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.