izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2021-2-68-72izmertech-1767Research ArticleМАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИTHE MATERIALS OF THE CONFERENCEМетод огибающих в задаче выбора рационального состава средств измеренийThe envelope method in the problem of choosing a rational composition of measuring instrumentsМещихинИ. А.MeshchikhinI. A.

Илья Александрович Мещихин

Москва

Il'ya A. Meshchikhin

Moscow

sagezz@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6547-1351ГаврюшинС. С.GavryushinS. S.

Сергей Сергеевич Гаврюшин

Москва

Sergej S. Gavryushin

Moscow

gss@mail.ruМосковский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Национальный исследовательский университет)РоссияBauman Moscow State Technical University (National Research University of Technology)Russian Federation202128062023026872Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1767

В рамках разработки систем мониторинга эксплуатации технических объектов рассмотрена задача повышения качества систем мониторинга нагруженного состояния. На основе анализа математической модели конструкции и её нагружения разработана методика выбора средств измерений. Показана актуальность проблемы расчётного обоснования выбора ключевых точек конструкции, в которых возможно измерение деформаций для последующего восстановления действующих нагружений с максимальной точностью. Изложен основанный на методе огибающих подход к определению рационального состава средств измерений восстановления действующих на конструкцию нагружений.

As part of the development of monitoring systems for the operation of technical objects, the problem of improving the quality of monitoring systems for the loaded state is considered. Based on the analysis of the mathematical model of the structure and its loading, a methodology for the selection of measuring instruments was developed. The urgency of the problem of calculating substantiation of the choice of key points of the structure is shown, at which it is possible to measure deformations for the subsequent restoration of the existing loads with maximum accuracy. An approach based on the envelope method for determining the rational composition of measuring instruments for restoring the loads acting on the structure is stated.

 

средство измеренийметод конечных элементовогибающаяоптимизацияmeasuring instrumentfinite element methodenvelopeoptimizationReferencesБраславский Д. А., Якубович А. М. Оптимальное преобразование сигналов нескольких приборов с учётом погрешностей и отказов // Автоматика и телемеханика. 1968. № 10. С. 128–136.Braslavsky D. A., Yakubovich A. M., Automation and Remote Control, 1968, no. 10, рр. 128–136 (in Russian).Пытьев Ю. П. Методы математического моделирования измерительно-вычислительных систем. М.: Физматлит, 2012. 428 с.Pyt’ev Yu. P., Methods of mathematical modeling of measuring and computing systems, Moscow, Fizmatlit Publ., 2012, 428 p. (in Russian).Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике: Пер. с англ. М.: Мир, 1975. 544 с.Olgierd Cecil Zienkiewicz, The fi nite element method in engineering science, London, New York, McGraw-Hill, 1971, 521 р.Галанин М. П., Лазарева С. А., Савенков Е. Б. Метод конечных суперэлементов для решения трехмерных задач теории упругости. Численное исследование // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша РАН. 2006. № 44. С. 1–29.Galanin M. P., Lazareva S. A., Savenkov E. B., Prepr. IPM them. MV Keldysh RAS, 2006, no. 44, рр. 1–29 (in Russian).Sohn H., Farrar C. R., Hemez F. M., and Czarnecki J. J., A review of structural health monitoring literature: 1996–2001, Third World Conference on Structural Control, Como, Italy, April 7–12, 2002, Los Alamos National Laboratory, USA, 2002.Sohn H., Farrar C. R., Hemez F. M., and Czarnecki J. J., A review of structural health monitoring literature: 1996–2001, Third World Conference on Structural Control, Como, Italy, April 7–12, 2002, Los Alamos National Laboratory, USA, 2002.Lehmhus D., Busse M., Structural Health Monitoring (SHM) in book: Material Integrated Intelligent Systems Technology and Applications: Technology and Applications, 2018, рр. 529–570. https://doi.org/10.1002/9783527679249Lehmhus D., Busse M., Structural Health Monitoring (SHM), in book: Material Integrated Intelligent Systems Technology and Applications: Technology and Applications, 2018, рр. 529–570. https://doi.org/10.1002/9783527679249Бохоева Л. А., Рогов В. Е., Курохтин В. Ю., Перевалов А. В., Чермошенцева А. С. Определение ресурсных характеристик изделий авиационной техники на основе стендовых испытаний с использованием компьютерных технологий на примере лопасти винта вертолета // Системы. Методы. Технологии, 2015. № 4. С. 36–42.Bokhoeva L. A., Rogov V. E., Kurokhtin V. Yu., Perevalov A. V., Chermoshentseva A. S., Systems. Methods. Technologies, 2015, no. 4, pp. 36–42 (in Russian).Болдырев Г. Г., Валеев Д. Н., Живаев А. А., Нестеров П. В. Системы мониторинга строительных конструкций зданий и сооружений // Предотвращение аварий зданий и сооружений: Электронный журнал, 2010. IV кв. URL: https://prevdis.ru/sistemy-monitoringa-stroitelnyh-konstruktsij-zdanij-isooruzhenij/(дата обращения 18.12.2020).Boldyrev G. G., Valeev D. N., Zhivaev A. A., Nesterov P. V., Prevention of accidents of buildings and structures: electronic magazine, 2010, Q4 (in Russian), available at: https://prevdis. ru/sistemy-monitoringa-stroitelnyh-konstruktsij-zdanij-i-sooruz henij/ (accessed: 15.06.2019).Мещихин И. А., Гаврюшин С. С. Критерии качества и алгоритм выбора редуцированных моделей для мониторинга технических конструкций // Математическое моделирование и численные методы. 2016. № 4 (12). С. 103–121. https://doi.org/10.18698/2309-3684-2016-4-103121Meschikhin I. A., Gavryushin S. S., Mathematical Modeling and Computational Methods, 2016, no. 4 (12), pp. 103–121 (in Russian). https://doi.org/10.18698/2309-3684-2016-4-103121Мещихин И. А., Гаврюшин С. С., Зайцев Е. А. Мониторинг технических конструкций на основе редуцированных конечно-элементных моделей // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2015. № 9 (666). С. 10–18. https://doi.org/10.18698/0536-1044-2015-9-10-18Meshchikhin I. A., Gavryushin S. S., Zaitsev E. A., BMSTU Journal of Mechanical engineering, 2015, no. 9 (666), pp. 10–18 (in Russian). https://doi.org/10.18698/0536-1044-2015-9-10-18Бриллюэн Л. Наука и теория информации: Пер. с англ. М.: Рипол Классик, 2013. 396 с.Leon Brillouin, Science and information theory, New York, Academic Press publ., 1956, 320 p.Батищев Д. И., Неймарк Е. А., Старостин Н. В. Применение генетических алгоритмов к решению задач дискретной оптимизации. Н. Новгород: Изд. Нижегородского Государственного университета им. Н. И. Лобачевского, 2006. 136 с.Batishchev D. I., Neimark E. A., Starostin N. V., Application of genetic algorithms to solving discrete optimization problems. N. Novgorod, Nizhegor. State University Publ., 2006, 136 р. (in Russian).Гладков Л. А., Курейчик В. В., Курейчик В. М. Генетические алгоритмы. М.: Физматлит, 2010. 368 с.Gladkov L. I., Kureichik V. V., Kureichik V. M., Genetic algorithms, Moscow, Fizmatlit Publ., 2010, 368 p. (in Russian).Романова И. К. Постановка задачи управления фронтом Парето и её решение в анализе и синтезе оптимальных систем // Наука и образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2015. № 8. С. 140–170. https://doi.org/10.7463/0815.0786155Romanova I. K., Nauka i obrazovanie. MGTU im. N. E. Baumana, 2015, no. 8, pp. 140–170 (in Russian). https://doi.org/10.7463/0815.0786155Александрова О. Л., Барабанов Р. А., Дьянов Д. Ю. и др. Пакет программ ЛОГОС. Конечно-элементная методика расчёта задач статической прочности конструкций с учётом эффектов физической и геометрической нелинейности // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Математическое моделирование физических процессов. 2014. № 3. С. 3–17.Aleksandrova O. L., Barabanov R. A., D’yanov D. Yu. et al., Problems of Atomic Science and Technology. Series: Mathematical modeling of physical processes, 2014, no. 3, рр. 3–17 (in Russian).Гантмахер Ф. Р. Теория матриц. М.: Наука, 1988. 552 с.Gantmakher F. R., Matrix theory, Moscow, Nauka Publ., 1988, 552 p. (in Russian).Barber C. B., Dobkin D. P., Huhdanpaa H., ACM Transactions on Mathematical Software, 1996, vol. 22, no. 4, pp. 469–483.Barber C. B., Dobkin D. P., Huhdanpaa H., ACM Transactions on Mathematical Software, 1996, vol. 22, no. 4, pp. 469 –483.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.