ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.06.2020
Просмотров: 127
Скачиваний: 3
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК ОТ ИЗГИБА И КРУЧЕНИЯ ПО ЭЛЕМЕНТАМ УСТРОЙСТВ ТЯЖЕЛОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ
7.1 Обоснование целесообразности разработки данного проекта
Целью данного дипломного проекта является создание рассмотрение основных теоретических соотношений, описывающих распределение нагрузок от изгиба и кручения по элементам, и создание по этим соотношениям программного продукта, позволяющего наглядно представить распределение нагрузок в детали при указании ее необходимых параметров.
Особенностью данного программного продукта от его аналогов (например, пакета ANSYS) является особый алгоритм определения механических нагрузок в детали. Аналогичные программы используют метод конечных элементов (МКЭ), понижая тем самым точность получаемых результатов. Использование аналитического метода расчета системы с распределенными параметрами позволяет достичь наивысшей точности расчета при малых затратах времени на расчет.
Проведенная научно-исследовательская работа относится к прикладным, так как в дальнейшем предусматривается использование данного продукта в проектировочной деятельности при создании компьютерных моделей элементов устройств тяжелого машиностроения.
7.2 Определение трудоемкости выполнения научно-исследовательской работы
Для определения трудоемкости выполнения научно-исследовательской работы необходимо составить перечень основных этапов и всех видов работ, которые должны быть выполнены. В таблице 7.1 приведена упорядоченная последовательность проведения работ с анализом содержания этих работ и квалификационным уровнем исполнителей.
Таблица 7.1 - Распределение работ по этапам, видам и должностям исполнителей
-
Этап проведения НИР
Вид работ
Должность исполнителя
1
2
3
Разработка технического задания
1.Составление и утверждение ТЗ
Старший научный сотрудник
Постановка задачи
2. Сбор и изучение научно-технической литературы, научно-технической документации и других материалов
3. Поиск уже имеющихся программных продуктов по данной теме
4. Составление аналитического обзора состояния вопросов по теме и формулировка возможных направлений решения задач
5. Составление возможных основных требований к программе
6.Выбор и обоснование принятого направления проведения исследования и разработки ПО.
Младший научный сотрудник
Младший научный сотрудник
Младший научный сотрудник
Младший научный сотрудник
Старший научный сотрудник, младший научный сотрудник
Теоретические соотношения
7. Рассмотрение геометрических особенностей лопатки гидротурбины и их аналитическое описание
8. Рассмотрение геометрических особенностей камня кулисы поворотного механизма гидротурбины и их аналитическое описание
Младший научный сотрудник
Младший научный сотрудник
Продолжение таблицы 7.1
|
1 |
2 |
3 |
|
Теоретические соотношения |
9. Создание основных соотношений на основе СРП касаемо действия механических нагрузок на деталь 10. Вывод конечных соотношений для программного моделирования |
Младший научный сотрудник
Младший научный сотрудник |
|
Описание программы |
11. Выбор аппаратных требований и языка программирования 12. Уточнение требований к разрабатываемому ПО и учет других рекомендаций |
Младший научный сотрудник
Старший научный сотрудник, младший научный сотрудник |
|
Алгоритмы и листинги
|
13. Программирование интерфейса для отображения объемных моделей 14. Программирование объемных моделей рассматриваемых деталей 15. Программирование расчетной части программы 16. Программирование графического пользовательского интерфейса 17. Тестирование программы |
Младший научный сотрудник
Младший научный сотрудник
Младший научный сотрудник Младший научный сотрудник
Младший научный сотрудник
|
|
Примеры расчета и оценка их точности |
18. Задание моделей и их расчет в аналитическом виде 19. Задание моделей в разработанном программном продукте |
Младший научный сотрудник Младший научный сотрудник |
|
Окончание таблицы 7.1 |
||
|
1 |
2 |
3 |
|
|
20. Сравнение полученных результатов |
Старший научный сотрудник, младший научный сотрудник |
|
Обобщение и оценка результатов исследования
|
21.Составление технико-экономического обоснования и отчета по безопасности жизнедеятельности. 22.Оценка полноты решения поставленных задач 23.Разработка рекомендаций по использованию результатов проведения НИР 24. Оформление пояснительной записки 25.Рассмотрение результатов |
Младший научный сотрудник
Младший научный сотрудник Младший научный сотрудник
Младший научный сотрудник Старший научный сотрудник |
Трудоемкость выполнения НИР определяется по сумме трудоемкости этапов и видов работ, оцениваемых экспертным путем в человеко-днях, и носит вероятностный характер, так как зависит от множества трудно учитываемых факторов, поэтому применяются оценки минимально возможной трудоемкости выполнения отдельных видов работ – аi, максимально возможной – bi, и наиболее вероятной – mi. По этим величинам оценивается ожидаемое значение трудоемкостей – ti и их дисперсий – Di. /43/
,
(7.1)
(7.2)
Дисперсия характеризует степень неопределенности выполнения работы за ожидаемое время Тi. Если разброс между аi и bi мал, то степень достоверности того, что работа будет выполнена точно в срок, велика. Если bi существенно больше аi, то дисперсия велика, то есть степень достоверности выполнения работы в установленный срок мала.
Таблица 7.2 –Оценка трудоемкости отдельных видов работ
|
Этап проведения НИР |
Вид работы |
Оценка трудоемкости |
Расчетные величины |
|||
|
ai |
mi |
bi |
ti |
Di |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Разработка технического задания |
1.Составление и утверждение ТЗ |
1 |
2 |
3 |
2 |
0.11 |
|
Постановка задачи |
2. Сбор и изучение научно-технической литературы, научно-технической документации и других материалов |
4
|
5
|
6
|
5
|
0.11 |
|
3. Поиск уже имеющихся программных продуктов по данной теме |
2
|
3
|
4
|
3
|
0.11 |
|
|
4. Составление аналитического обзора состояния вопросов по теме и формулировка возможных направлений решения задач |
2
|
4
|
6
|
4
|
0.44 |
|
|
5. Составление возможных основных требований к программе |
1 |
2 |
3 |
2 |
0.11 |
|
|
6.Выбор и обоснование принятого направления проведения исследования и разработки ПО. |
2
|
4
|
6
|
4
|
0.44 |
|
|
Теоретические соотношения |
7. Рассмотрение геометрических особенностей лопатки гидротурбины и их аналитическое описание |
1
|
3
|
5
|
3
|
0.44 |
|
8. Рассмотрение геометрических особенностей камня кулисы поворотного механизма гидротурбины |
1
|
3 |
5 |
3
|
0.44 |
|
Продолжение таблицы 7.2
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Теоретические соотношения |
9. Создание основных соотношений на основе СРП касаемо действия механических нагрузок на деталь |
2
|
4
|
6
|
4
|
0.44 |
|
10. Вывод конечных соотношений для программного моделирования |
1 |
1 |
2 |
1 |
0.03 |
|
|
Описание программы |
11. Выбор аппаратных требований и языка программирования |
1 |
2 |
3 |
2 |
0.11 |
|
12. Уточнение требований к разрабатываемому ПО и учет других рекомендаций |
2
|
3
|
4
|
3
|
0.11 |
|
|
Алгоритмы и листинги
|
13. Программирование интерфейса для отображения объемных моделей |
2
|
4
|
6
|
4
|
0.44 |
|
14. Программирование объемных моделей рассматриваемых деталей |
6 |
9 |
10 |
9 |
0.44 |
|
|
15. Программирование расчетной части программы |
5 |
8 |
9 |
8 |
0.44 |
|
|
16. Программирование графического пользовательского интерфейса |
2
|
4
|
6
|
4
|
0.44 |
|
|
17. Тестирование программы |
5 |
8 |
9 |
8 |
0.44 |
|
|
Примеры расчета и оценка их точности |
18. Задание моделей и их расчет в аналитическом виде |
2
|
3
|
4
|
3
|
0.11 |
|
19. Задание моделей в разработанном программном продукте |
1 |
1 |
2 |
1 |
0.03 |
|
|
20. Сравнение полученных результатов |
1 |
2 |
3 |
2 |
0.11 |
|
|
Обобщение и оценка результатов исследования
|
21.Составление технико-экономического обоснования и отчета по безопасности жизнедеятельности. |
6 |
9 |
10 |
9 |
0.44 |
Окончание таблицы 7.2
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Обобщение и оценка результатов исследования
|
22.Оценка полноты решения поставленных задач |
2
|
4
|
6
|
4
|
0.44 |
|
23.Разработка рекомендаций по использованию результатов проведения НИР |
2
|
4
|
6
|
4
|
0.44 |
|
|
24. Оформление пояснительной записки |
9 |
10 |
11 |
10 |
0.11 |
|
|
25.Рассмотрение результатов |
1 |
2 |
3 |
2 |
0.11 |
7.3 Построение ленточного графика
Одной из основных целей планирования НИР является определение общей продолжительности их проведения.
Наиболее удобным, простым и наглядным изображением этого является ленточный график. Он представляет собой таблицу, где перечислены наименования видов работ, должности исполнителей, трудоемкость, численность исполнителей, длительность выполнения каждого вида работ. Продолжением таблицы является график, отражающий продолжительность каждого вида работ в виде отрезков времени, которые располагаются в соответствии с последовательностью выполнения работ.
График разрабатываемого дипломного проекта приведен в таблице 7.3. Временная шкала разбита на десятидневки.
Продолжительность каждой работы. /43/
,
(7.3)
где Тi – продолжительность работы, дн.;
ti - трудоемкость работ, чел.-дню;
Чi - численность исполнителей, чел.
Таблица 7.3 - Ленточный график проведения НИР
|
Вид работ |
Трудоемкость |
Исполнителей |
Длительность |
Продолжительность работы, пятидневка |
|||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
… |
21 |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
… |
25 |
|
1.Составление и утверждение ТЗ 2. Сбор и изучение научно-технической литературы, научно-технической документации и других материалов 3. Поиск уже имеющихся программных продуктов по данной теме 4.Составление аналитического и формулировка возможных направлений 5. Составление возможных основных требований к программе 6.Выбор и обоснование принятого направления проведения исследования и разработки ПО. 7. Рассмотрение геометрических особенностей лопатки гидротурбины |
2 5 3 4 2 4 3 |
1
1
1
1
1
2
1
|
2 5 3 4 2 2 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 7.3
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
8. Рассмотрение геометрических особенностей камня кулисы поворотного механизма гидротурбины и их аналитическое описание 9. Создание основных соотношений на основе СРП касаемо действия механических нагрузок 10. Вывод конечных соотношений для программного моделирования 11. Выбор аппаратных требований и языка программирования 12. Уточнение требований к разрабатываемому ПО и учет других рекомендаций 13. Программирование интерфейса для отображения объемных моделей 14. Программирование объемных моделей рассматриваемых деталей 15. Программирование расчетной части |
3 4 1 2 3 4 9 8 |
1
1
1 1
2
1
1
1 |
3 4 1 2 2 4 9 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание таблицы 7.3
|
1 |
2 |
3 |
4 |
… |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|
16. Программирование графического пользовательского интерфейса 17. Тестирование программы 18. Задание моделей и их расчет в аналитическом виде 19. Задание моделей в разработанном программном продукте 20. Сравнение полученных результатов 21.Составление технико-экономического обоснования и отчета по безопасности жизнедеятельности. 22.Оценка полноты решения поставленных задач 23.Разработка рекомендаций по использованию результатов проведения НИР 24. Оформление пояснительной записки 25.Рассмотрение результатов |
4 8 3 1 2 9 4 4 10 2 |
1 1 1 1 1
2
1
1
1
1 |
4 8 3 1 1 9 4 4 10 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
