Стохастические модели температурных и силовых явлений, происходящих при шлифовании, и их реализация средствами параллельных вычислений

Рассмотрены стохастические модели температурного поля в зоне резания и радиальной составляющей силы резания при шлифовании. Стохастичность взаимодействия инструмента и заготовки вызвана вероятностным строением шлифовального круга, что обусловлено технологией его производства. Рассмотрены вспомогательные модели, необходимые для правильного функционирования основных моделей. Построена информационная схема программного комплекса, включающая основные модули и связи между ними. Показаны масштабы проводимых расчетов и необходимость применения параллельных технологий. Структурно программа разбита на три блока, каждый из данных блоков представляет собой набор вложенных циклов (глубина вложенности от 2 до 4). При этом циклы, начиная с глубины 2, допускают эквивалентное преобразование к виду, содержащему независимые итерации. Цикл верхнего уровня допускает распараллеливание с условием синхронизации входных данных в начале каждой итерации. В параллельной реализации программного комплекса использована комбинация технологий MPI и OpenMP.

Ключевые слова

шлифование, моделирование, параллельные вычисления.

Литература

1. Глейзер, Л.А. О сущности процесса круглого шлифования / Л.А. Глейзер // Вопросы точности в технологии машиностроения. - М.: Машгиз, 1959. - С. 5 - 24.
2. Корчак, С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей / С.Н. Корчак. - М.: Машиностроение, 1974. - 280 с.
3. Дьяконов, А.А. Оценка обрабатываемости материалов в процессах шлифования: дис. ... канд. техн. наук / А.А. Дьяконов. - Челябинск, 2006. - 253 с.
4. ГОСТ Р52381-2005 - Материалы абразивные. Зернистость и зерновой состав шлифовальных порошков. Контроль зернового состава. - М.: Стандартинформ, 2006. - 15 с.
5. Дьяконов, А.А. Исследование износа режущего профиля шлифовальных кругов: маг. дис. / А.А. Дьяконов. - Челябинск, 2005. - 122 с.
6. Кошин, А.А. Расчет температуры самоподогрева металла в зоне шлифования с учетом дискретного характера контакта круга и детали / А.А. Кошин, В.И. Клочко // Прогрессивная технология чистовой и отделочной обработки: сб. науч. тр. - Челябинск: Изд-во ЧПИ, 1980. - С. 23 - 26.
7. Воеводин, В.В. Параллельные вычисления / В.В. Воеводин, Вл.В. Воеводин. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 608 с.
8. Lamport L. The coordinate method for the parallel execution of DO-loops. // Commun. ACM. - 1974. - V. 17, issue 2. - P. 83 - 93.