Автоматизоване проектування 3D-моделі сушильної камери
Анотація
Розроблено ПЗ для автоматизованого проектування 3D-моделі сушильної камери, розглянуто його функціональні можливості та графічний інтерфейс. У цьому ПЗ запропоновано використання асинхронної моделі клітинного автомата для моделювання процесу сушіння капілярно-пористих матеріалів. ПЗ є результатом програмної реалізації кількох алгоритмів, зокрема: алгоритм автоматизованого проектування 3D-моделі сушильної камери за допомогою засобів SolidWorks API; алгоритм представлення досліджуваної 3D-моделі у формі клітинного автоматного поля; алгоритм розрахунку вхідних даних моделювання; алгоритм використання правил переходів для асинхронної моделі клітинних автоматів; алгоритм зберігання та виведення результатів моделювання; алгоритм порівняння результатів моделювання. ПЗ реалізовано в середовищі програмування Microsoft Visual Studio 2020 Community Version з використанням мови програмування C#. Для зберігання та управління даними застосовано реляційну систему керування базами даних за допомогою середовища MySQL Workbench 6.5. Для відображення взаємозв'язків між сутностями у БД розроблено відповідну ER діаграму. Для моделювання та візуалізації різних аспектів ПЗ створено декілька UML діаграм, зокрема класів, послідовності та використання. Роботоздатність ПЗ перевірено моделюванням процесу сушіння капілярно-пористих матеріалів на прикладі сосни. Моделювання здійснено за допомогою правил переходів для моделі асинхронного клітинного автомата. Передбачено можливість порівняння отриманих результатів моделювання з експериментальними даними у спосіб їх завантаження та зіставлення. Порівняння здійснено через обчислення відносної похибки, яка не має перевищувати 10 %. Це свідчить про коректну роботу ПЗ та отримання точних і достовірних результатів. Загалом, розроблене ПЗ дає змогу використовувати клітинні автомати для моделювання процесу сушіння капілярно-пористих матеріалів. Розроблене ПЗ можна застосовувати під час проектування нових та ефективніших сушильних камер, оскільки дає змогу моделювати та аналізувати отримані результати досліджень.
Завантаження
Посилання
Boichot, R., Luo, L., & Fan, Y. (2009). Tree-network structure generation for heat conduction by cellular automaton. Energy Conversion and Management, 50(2), 376–386. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2008.09.003
Chopard, B., & Droz, M. (1998). Cellular automata modeling of physical systems. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511549755
Ilachinski, A. (2001). Cellular automata: a discrete universe. World Scientific Publishing Company, 840. https://doi.org/10.1142/4702
Kadem, S., Lachemet, A., Younsi, R., & Kocaefe, D. (2011). 3 d-Transient modeling of heat and mass transfer during heat treatment of wood. International Communications in Heat and Mass Transfer, 38(6), 717–722. https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2011.03.026
Kyratsis, P., Tzotzis, A., & Manavis, A. (2021). Computational design and digital fabrication. In Advances in Manufacturing Systems, Springer Singapore, 1–16.
Li, G., Li, Y., & Chen, Q. (2012). Cad/cae system for wooden package based on solidworks. Applied Mechanics and Materials, 200, 487–491.
Mende, F. F., & Shurupov, I. A. (2015). Simple Camera for High-Quality Wood Drying. Engineering and Technology, 2(3), 95–117.
Ovsiak, O. V., & Dendiuk, M. V. (2023). Mathematical modeling of moisture transfer in wood drying for the two-dimensional case. Science Bulletin of UNFU, 33(4), 59–64. https://doi.org/10.36930/40330408
Rozhak, P. I., & Boretska, I. B. (2012). Automated design and research of wood drying chambers using SolidWorks API and COSMOS-FLOWORKS. Coll. theses based on the materials of the VII Scientific and Technical Conference "Actual Problems of Computer Technologies" (APKT-2012), 270–279. [In Ukrainian]
Shumilyak, L., Zhikharevych, V., & Ostapov, S. (2018). Study of the method of asynchronous cellular automata when applied in heat conduction problems. Information processing systems, 1(152), 74–79. https://doi.org/10.30748/soi.2018.152.11
Sokolovsky, Y. I., & Sinkevich, O. V. (2023). Development of a cellular automaton model for simulating the drying process of capillary-porous materials in periodic chambers. Computer systems of design. Theory and practice, 5(1). 13–18. [In Ukrainian]
Sokolovskyy, Y., & Sinkevych, O. (2016). Software for automatic calculation and construction of chamber drying wood and its components. In XII International Conference on Perspective Technologies and Methods in MEMS Design (MEMSTECH), 209–213. https://doi.org/10.1109/MEMSTECH.2016.7507544
Sokolovskyy, Y., & Sinkevych, O. (2021). Study of Heat and Mass Transfer into Biomaterials by Using Asynchronous Cellular Automata. In 16th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT), 274–277. https://doi.org/10.1109/CSIT52700.2021.9648826
Yevseenko, O. M., Olshevskyi, A. V., & Leshchenko, V. M. (2022). Automated control system of a periodic drying chamber. Technical engineering, 2(90), 52–58. https://doi.org/10.26642/ten-2022-2(90)-52-58
Zhao, J., & Cai, Y. (2017). A comprehensive mathematical model of heat and moisture transfer for wood convective drying. Holzforschung, 71(5), 425–435. https://doi.org/10.1515/hf-2016-0148
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
