Дневник инженера Андреева


[sticky post]О чём этот блог
Дрезден
engineerandreev
Всем привет! Меня зовут Максим Андреев.
Родился и вырос в Москве. В 2011-м году окончил кафедру "Гидромеханика, гидромашины и гидропневмоавтоматика" МГТУ им. Н. Э. Баумана, где проработал после выпуска инженером (и немного преподавателем) 4,5 года.
В 2014-м году защитил кандидатскую диссертацию на тему "Способ регулирования пневмогидравлической подвески многоосного транспортного средства с изменяемой упругой характеристикой" в МГТУ им. Н. Э. Баумана.
С 2016-го года работаю инженером в фирме ITI GmbH в Дрездене, которая выпускает софт для моделирования физико-технических объектов под названием SimulationX.
Сфера моих научных интересов — математическое моделирование физических процессов в гидро- и пневмоприводе (в частности — волновые процессы в трубопроводах), системы автоматического управления и регулирования.

В этом блоге я описываю истории из своей жизни и размышления на свободные темы. Стараюсь также развивать техническую часть блога, где описываю процесс создания математических моделей гидропривода.
Навигация по блогуCollapse )

Математическое моделирование гидропривода
Крупно
engineerandreev
Этот пост — навигация по теме «Математическое моделирование гидропривода».

2015-10-23 13-34-11 Основы мат моделирования_рисунки -  Visio профессиональный.png

Каждый человек хоть раз в жизни задавался вопросами: "Как мне написать математическую модель гидропривода? С чего начать? Что почитать?". Ответов на эти вопросы, как правило, нет. В советсткое время было написано достаточно много литературы, посвящённой расчёту гидропривода и в том числе описанию физических процессов и математическому моделированию, но основная проблема заключается в том, что для того, чтобы эти книги принесли пользу, необходимо уже уметь писать математические модели.

По крайней мере мне нигде не удалось найти описания пошагового процесса создания математической модели гидропривода. В лучшем случае автор подробно расписывает откуда берётся каждое уравнение огромной системы, но что с ними делать дальше на начальном этапе освоения, не очень понятно. На практике сакральное знание математического моделирования (по крайней мере, у нас на кафедре) передаётся из уст в уста, от поколения к поколению.
Конечно, это никуда не годится. Пора сделать знание о математическом моделировании гидропривода доступным миллионам читателей ЖЖ, и я беру эту задачу на себя!

Часть 1. Запись уравнений математической модели и основы численного решения.

Часть 2. Переход от уравнений к структурным схемам. Продвинутые методы численного решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений.

Часть 3. К вопросу о выборе допущений в математических моделях гидропривода.

Часть 4. Математическая модель объёмного гидропривода поступательного движения.


Математическое моделирование гидропривода в PDF скачать бесплатно без регистрации и СМС
Дрезден
engineerandreev
Публикую все мои посты по математическому моделированию в одном pdf-файле:
2015-11-16 09-05-51 Основы мат моделирования_рисунки -  Visio профессиональный.png
Андреев М.А. Математическое моделирование гидропривода (PDF). —2017. — 61 с.

[Если не открывается]Зеркало

Пара слов от меня:
Моё увлечение математическим моделированием гидропривода началось в 2009-м году, когда я устроился на кафедру гидравлической техники (IFD) Дрезденского технического университета, в котором я учился по стипендиальной программе в течение первого семестра 4-го курса. Там я написал модель гидропривода термопластоавтомата и пытался рассчитать по ней управляющий сигнал так, чтобы уменьшить время рабочего цикла хотя бы на одну десятую секунды. Ничего тогда не вышло, но остановиться было уже трудно, и я продолжил писать математические модели уже в МГТУ им. Н. Э. Баумана... да так увлёкся, что занимался этим на кафедре гидравлики ещё 4,5 года после выпуска.
И вот, когда в конце 2015-го года я решил некоторое время поработать в Германии, меня поймал за рукав инженер нашей кафедры Павел Щербачёв и сказал, что не отпустит, пока я внятно не изложу все премудрости этого ремесла в доступном для студентов виде. Сам он умел писать мат. модели не хуже, чем я, но в отличие от меня, постоянно был занят нормальными делами в лаборатории, а у меня как раз была ломка от отсутствия необходимости писать очередной отчёт на пару сотен страниц, и поэтому я с удовольствием отдался этой графоманской затее.
Как раз тогда я и написал в своём блоге четыре поста по математическому моделированию гидропривода, где постарался изложить основы этого ремесла. Изначально предполагалось, что я успею охватить не только общие вопросы моделирования с простыми примерами, но и более глубокие темы, касающиеся гидродинамики, микрогеометрии, трения и теории автоматического регулирования. В процессе работы, однако, как это часто бывает, я столкнулся с тем, что те вопросы, которые казались элементарными, потребовали куда более детальной проработки. На многие вопросы (к примеру, касающиеся формализации процесса выбора допущений в моделях) у меня так и не появилось чёткого ответа, хотя потребность в этом то и дело возникает в работе.
Надеюсь, в обозримом будущем я доберусь до озвученных выше вопросов (тем более необходимость в учебных материалах на эту тему имеется и на моей новой работе), ну а пока свободного времени за год после написания той серии у меня хватило только на то, чтобы немного переписать старые посты и сверстать их в единый материал. Попутно пришлось разобраться с отличиями «дефиса» от «тире», разрывными и неразрывными пробелами, правильным написанием формул и прочими интересными вещами, на которые раньше я никогда не обращал внимания и с которыми давно хотел разобраться.
Приятного чтения!

Несколько способов повышения надёжности гидросистем
Дрезден
engineerandreev
Завалялись у меня тут материалы по работе, которыми уже очень давно хочу поделиться. Речь пойдёт, как ясно из названия, о повышении надёжности гидросистем. Всем известно, что самые надёжные гидравлические системы разрабатываются для авиации, но когда речь заходит о том, чтобы перенять часть опыта для самых обыкновенных наземных гидросистем, у конструкторов моментально встаёт перед глазами „авиационный“ ценник и включается режим непреодолимого скепсиса. Поэтому в этом посте я не буду рассказывать о системах резервирования, многоканальных приводах и способов повышения живучести гидросистемы при взрыве двигателя, а остановлюсь лишь на приёмах, которые практически не требуют дополнительных вложений, но тем не менее, могут существенно повысить надёжность всей системы.
Read more...Collapse )

Возможная причина крушения Ту-154
Дрезден
engineerandreev

Сейчас в интернете ходит версия про то, что Ту-154 упал в Чёрное море якобы из-за рассогласования в работе закрылков. Сделано это ложное (на мой взгляд) предположение на основе слухов о данных расшифровки переговоров членов экипажа, один из которых произнёс слово "Закрылки".
Дело в том, что проблема с рассогласованной работой закрылков появилась примерно тогда же, когда в конструкции самолётов появились эти закрылки (т.е. очень давно). Из того, что я знаю по мемуарам, многих пилотов штурмовика времён Второй мировой войны Ил-2 погубил именно отказ одного из закрылков при заходе на посадку.
В современных самолётах подобный вид отказа благодаря многочисленным системам резервирования можно считать практически невероятным. В частности, у Ту-154 при появлении рассогласования в положении правого и левого закрылков выше допустимой величины (при возникновении отказа типа рассоединения механической трансмиссии) система выключается и выдаёт сигналы на затормаживание электромеханических тормозов на за концовках трансмиссии, стопорящих закрылки.
Кроме того, конечно же привод закрылков многократно резервирован. В случае выключения или выхода из строя одного канала системы, другой канал обеспечивает перемещение закрылков с половинной скоростью. При отказе обоих каналов электродистанционной системы управления может быть предусмотрена возможность управления закрылками в резервном режиме от переключателя резервного управления.
Кончено, у Ту-154 в начале его эксплуатации были „детские“ проблемы в т.ч. с закрылками, которые приводили к вялым автоколебаниям системы управления и ухудшениям условий полёта. Естественно, проблемы эти были решены. Подробнее ознакомиться с опытом создания систем управления механизации крыла можно в этой статье.
По причине того, что Ту-154 был самым массовым магистральным самолётом СССР, на нём был наработан огромный опыт и проведена колоссальная работа по модернизации систем, и я лично считаю его самым надёжной машиной в плане систем управления и не верю в возможность подобного технического отказа.
Теракт я тоже считаю маловероятным, т.к. всё-таки таймер бомб обычно стараются установить с запасом с тем расчётом, чтобы она не взорвалась ещё на земле. Собственно, терактов, которые произошли бы во время взлёта, я не припомню...
Понятное дело, нужно ждать результатов расшифровки чёрных ящиков, но я не обременён никакими должностями, поэтому предположу, что дело могло быть в ошибочном расположении грузов с последующим смещением центра масс ближе к хвосту. В этом случае после уборки закрылков, он мог уйти в сваливание, а экипаж просто запоздало попытался повторно выпустить закрылки, чем и объясняется эта фраза… Это, к тому же, согласуется с известной проблемой Ту-154 с выходом из штопора из-за заднего расположения двигателей.
Конечно, в современных самолётах проблемы развесовки обнаруживаются ещё на земле (я по этой причине как-то прилетел из Берлина в Москву без своего багажа…). Хотелось бы сказать, что на Ту-154 тоже есть такая система, но по этому поводу у меня информации нет.
Будем ждать результатов расследования.

Один год работы инженером в Германии
Дрезден
engineerandreev

В январе будет год как я начал работать инженером в небольшой фирме ESI ITI в Дрездене. Когда меня спрашивают чем занимается фирма, я обычно отвечаю, что она разрабатывает софт для инженеров под названием SimulationX. Конечно, мало кому это что-то говорит, да и невозможно описать это в двух словах. Сейчас, когда я стал более-менее понимать что происходит вокруг, я решил попробовать описать подробнее чем занимается наша фирма и в чём заключается моя работа здесь.
Read more...Collapse )

СМИ в России и Германии. Есть ли разница?
Дрезден
engineerandreev

На днях один мой товарищ скинул статью издания Die Welt, где рассказывается про то как недовольны жители аннексированного Крыма своей новой жизнью в России. Ссылка должна была подтверждать схожесть ситуации со свободой слова и пропагандой в России и Германии. Т.к. подобный тезис о немецких СМИ приходится слышать довольно часто (в том числе от соотечественников давно проживающих в Германии), хотелось бы остановиться подробнее на отличиях медийного пространства России и Германии.

Read more...Collapse )

Обобщение ожиданий от жизни в Германии
Крупно
engineerandreev

Настало время начать рассказывать про наши первые впечатления от жизни в Германии. На самом деле у меня уже был блог, где я делился своими впечатлениями, когда учился в Дрездене 6 лет назад. С тех пор я читал много эмигрантских блогов. Наиболее полный и интересный из них, конечно же - “Записки эмигранта” от technolirik. Здесь есть вся Германия начиная от лагеря беженцев, интеграционных курсов и заканчивая учёбой в ВУЗе и работе инженером. Путь эмигранта по Blue Card отлично описан в блоге http://nodima.ru/ и http://ibnhouse.livejournal.com/. Ещё я читал хорошую (хоть и немного однобокую) книгу “Германия. Свой среди своих” Анны Мосьпанов (автора одноимённого блога http://am1975.livejournal.com/ ).

Самая исчерпывающая информация по устройству немецкого общества представлена в книге Сергея Сумлёного “Немецкая система”, где исторические справки живо переплетаются с историями из жизни. В общем-то, для того чтобы вкратце узнать “чо там у немцев” достаточно прочитать одну эту книгу.

Это я всё к тому, что мне по большому счёту нечего добавить к картине, описывающей жизнь в Германии. Мои истории про то, как я бегал делать анмельдунг, собирал бумажки для АБХ, открывал счёт в банке, сами по себе не представляют никакого научного интереса. Всё это пересказано много раз рассказчиками гораздо лучше, чем я.


Тем не менее, есть вещь, которая представляет исследовательский интерес как минимум для меня.

Как правило, многие мои кухонные разговоры про недостатки современной России с друзьями и знакомыми скатывались к тезисам “а ты думаешь у них там лучше?”, “да коррупция везде”, “по башке могут где угодно дать” и так далее. При этом, если оба собеседника находятся в России, попытки утверждать, что можно жить лучше, мгновенно превращают тебя в наивного дурачка, который верит в волшебную страну, которой правят мудрые единороги. Теперь мне представился шанс сопоставить свои, быть может, наивные представления о Германии с реальностью. Конечно, эксперимент будет не до конца чистым, т.к. я уже жил в Германии и успел лишиться по некоторым вопросам розовых очков, но тем не менее, наверняка, в чём-то я ещё поменяю своё мнение.

Read more...Collapse )



Последний день в МГТУ им. Н. Э. Баумана
Крупно
engineerandreev
Сегодня — мой последний рабочий день в МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Для меня это целая веха, т.к. в общей сложности я проработал здесь около шести лет, а воспоминаний наберётся и на все десять. Конечно же, я постараюсь написать об этом периоде своей жизни отдельный пост (а может и не один).
Если постараться обобщить, то это время ассоциируется у меня прежде всего с очень большим количеством замечательных людей. Напомню, что на младших курсах я твёрдо намеревался эмигрировать в Германию в т.ч. из-за убеждения, что там живут другие люди, с другим менталитетом, более ответственные, которые по-другому относятся к жизни. После учёбы в Германии и начала работы на кафедре я полностью пересмотрел свои взгляды на людей в России. Я и сейчас уверен, что в Европе живут точно такие же люди как и везде.
МГТУ же в этом плане просто является заповедником. Большинство людей, с которыми я здесь работал — не только настоящие профессионалы в своей области, но и очень порядочные люди. За время работы преподавателем я не встретил здесь ни одного глупого студента (всегда оказывалось, что при должном отношении, все без исключения были способны освоить курс в удовлетворительном объёме). Очень многие студенты (особенно из более поздних наборов) вообще демонстрировали феноменальные способности и тягу к науке. Одним словом, если в России есть что-то хорошее, то это — люди.
Другое дело, что правила по которым мы должны жить в России на мой взгляд не дают возможности определять ситуацию в стране хорошим людям. На всех уровнях установился совершенно отчётливо заметный отрицательный отбор. Если в стране семья генерального прокурора промышляет рейдерскими захватами и связан через два рукопожатия с бандой Цапков, а глава следственного комитета связан с ОПГ и вывозит в лес неугодных ему журналистов, то разве можно удивляться или возмущаться тому, что МГТУ возглавляет ректор-плагиатор? Такие уж правила сложились, что лояльность подкреплённая компроматом сейчас на порядок важнее профессионализма.
В связи с этим, а также в связи с агрессивной внешней политикой, которую проводят наши бандиты, где-то год назад я утратил представление о цели моего дальнейшего пребывания в России. Мало того, что я не вижу чем могу быть здесь полезен, ещё и подтверждаются опасения о возможных прямых политических репрессиях, инструмент для которых уже заложен в законодательство и недавно был опробован. Конечно же, я выбрал вариант — прислушаться к моим знакомым, посылающих меня валить из страны, коль уж мне что-то не нравится, чем ждать, когда они напишут на меня заявление в полицию.

Я уверен, что рано или поздно Россия станет развитой страной с современной системой государственного управления, сильной экономикой и комфортной для жизни средой. Я надеюсь, что мне ещё удастся здесь пригодиться, но сейчас — явно не лучшее для этого время. Поэтому пока что мы с женой переезжаем в Дрезден, где я нашёл работу в фирме ITI, которая известна своей CAE-программой SimulationX. Там я буду заниматься тем же, чем занимался в МГТУ, т.е. писать математические модели гидросистем, а также пополнять библиотеки элементов. С этой программой нас познакомили ещё на 4-м курсе МГТУ, затем я работал в ней, когда учился в Дрездене и могу сказать, что если речь идёт об имитационном моделировании больших гидросистем, то это решение мне показалось гораздо удобнее Simscape. Не думал, что когда-нибудь мне удастся приложить руку к этой программе. Надеюсь, это будет интересно)


Как написать математическую модель гидропривода. Часть 4.
Крупно
engineerandreev
Читая мои предыдущие посты про математические модели гидропривода, наверняка, многие задавались справедливым вопросом — где же здесь, собственно, гидропривод? Какой-то непонятный сферический плунжер в вакууме, перемещающий непонятно откуда взявшуюся нагрузку, непонятно зачем. Признаюсь, мне самому надоела эта примитивная абстрактная задача, поэтому сегодня мы замоделируем полноценный гидропривод!

В качестве примера возьмём вот такую схему:
2015-10-23 13-34-11 Основы мат моделирования_рисунки -  Visio профессиональный.png
В нашем распоряжении имеется гидроцилиндр ГЦ1 с диаметром поршня 50 мм и диаметром штока 25 мм, который перемещает груз массой 500 кг и преодолевает силу F. Гидроцилиндр управляется распределителем Р1 с электрическим управлением. Центральная секция распределителя выполнена таким образом, чтобы обе полости в нейтральном положении распределителя были соединены со сливом. Площадь проходного сечения сечения распределителя в полностью открытом положении — 7 кв. мм. В качестве источника энергии используется нерегулируемый объёмный насос Н1 постоянной подачи 30 л/мин с переливным клапаном ПК1, настроенным на давление открытия 200 бар. Максимальное давление (при максимальном расходе через клапан) — 205 бар.
Нашей сегодняшней задачей будет смоделировать эту систему, подёргать распределитель и посмотреть что будет происходить.
Приступим!
Read more...Collapse )


?

Log in