Имитационное моделирование

Точность оценки характеристик погрешностей с помощью имитационного моделирования сбусловлена достоверностью априорной информации и объемом массивов {AA,J/}/Li, {AMX^]/Lb ..., т. е. числом имитационных экспериментов JV. Для определения Л' при установленных доверительной вероятности и доверительного интервала можно пользоваться методом, изложенным в § 2.2, для определения достоверности оценок характеристик погрешности на основе метрологического эксперимента.

В данной главе рассмотрены основные закономерности развития радиационного распухания (температурная, дозная, дозно-скорост-ная зависимости радиационного распухания). Особое внимание уделено рассмотрению возможности получения экспресс-информации о проведении материала в условиях реакторного облучения из данных имитационных экспериментов (облучение на ускорителях и в высоковольтных электронных микроскопах); причин, препятствующих ускоренному воспроизводству процессов, происходящих при реакторном облучении, в имитационных экспериментах, а также методов управления скоростью процессов, происходящих в материале под воздействием облучения и последующего отжига, путем рационального легирования, термомеханической обработки и программированного изменения условий в течение облучения (выбор

Целесообразность имитационных экспериментов в значительной мере определяется возможностью ускоренно воспроизвести первый акт реакторного повреждения — создание точечных

дефектов. Ценность имитационных экспериментов значительно возросла бы, если бы имелась возможность ускоренно воспроизвести не только создание точечных дефектов, но и их последующую эволю-

цию, в частности радиационное распухание. Увеличение скорости смещения атомов не приводит к соответствующему ускорению отжига точечных дефектов, что является принципиальной причиной невоспроизводимости результатов реакторных и имитационных экспериментов. Кроме того, из экспериментальных данных следует, что тип и энергия бомбардирующих частиц через структуру первичных радиационных повреждений влияют на развитие радиационной пористости. Из графиков, представленных на 66, и данных, приведенных в табл. 16, видно, что как по величине распухания, так и по зависимости распухания от дозы существует большой разб

Исследования влияния скорости смещения атомов и каскад-ности повреждения на скорость радиационного распухания материалов пока не завершились разработкой методики переноса результатов имитационных экспериментов на условия реакторного облучения. Предполагается, что эта проблема может быть решена в рамках корреляционных экспериментов [102, 103].

Во время облучения оболочки твэлов, являющиеся основным объектом исследования реакторного повреждения, и тонкие слои материала, распухающие при ионном облучении, находятся под напряжением. Следовательно, при прогнозировании поведения материалов в рабочих условиях реактора, в частности поведения материала оболочек твэлов, на основании результатов исследования распухания ненапряженных образцов и имитационных экспериментов необходимо учитывать влияние напряжения на развитие радиационного распухания.

торов являются сплавы Fe — Сг — Ni состава Сг < 20%; 35 вес. % < < Ni < 45 вес. % и ферритные стали состава Fe — 13 ч- 17 вес. % Сг. Однако необходимо учитывать вполне реальную возможность: найденный подобным способом сплав устойчив к распуханию при облучении на ускорителях или в высоковольтном электронном микроскопе, но совершенно иное его поведение при работе в реакторе. Основой для разработки сплавов, устойчивых к распуханию, может стать достигнутое в ходе имитационных экспериментов понимание механизмов влияния композиционного состава сплава Fe — Сг — Ni на скорость распухания.

Имитационные эксперименты являются единственным экспериментальным источником информации о поведении материалов при облучении до доз, не достигаемых в действующих реакторах. На основании имитационных экспериментов можно сделать следующий вывод: насыщения распухания штатных оболочечных материалов (сталей 316, 304, 321) с дозой не ожидается вплоть до 500—600 с/а [79, 218].

В § 3 рассмотрено влияние скорости смещения атомов, каскад-ности повреждения, свободной поверхности и напряженного состояния объекта исследований на развитие радиационной пористости. На основании исследований по влиянию указанных выше факторов на развитие радиационного распухания пока не разработано общепринятой методики переноса результатов имитационных экспериментов на условия реакторного облучения, однако предполагается, что существуют определенные соотношения результатов имитационных и реакторных экспериментов. Эмпирическая разработка таких соотношений может быть проведена в рамках корреляционных экспериментов [102, 103].

что на данном этапе исследований радиационного повреждения обоснованные рекомендации разработчикам активной зоны и конструкционных материалов ядерных установок могут быть даны только исходя из результатов нейтронного облучения, однако пред-влрительный отбор перспективных конструкционных материалов по их склонности к радиационному распуханию и предварительная оценка величины распухания могут быть проведены на основании имитационных экспериментов по разработанным в корреляционных экспериментах соотношениям величин распухания при облучении частицами различного сорта.

Положительные результаты для решения задачи разработки оптимальных ТП в концепции системного проектирования дает использование имитационного моделирования. Имитационное моделирование имеет ряд отличительных признаков. Во-первых, имитационные модели претендуют на большую близость к системе-оригиналу за счет отображения изучаемых процессов в форме менее строгой формально, но содержательно более адекватной. Во-вторых, они дают возможность воспроизводить все характеристики системы, необходимые для оценки качества ее функционирования.

Имитационное моделирование также применяется для исследования объектов, параметры которых не доступны для прямых измерений, а выявляются только по их косвенному действию на наблюдаемые явления.

Проектировщик-создатель и пользователь САПР должен быть ориентирован на работу в диалоговом режиме: САПР «Электро» сразу ориентируется на исключение промежуточных звеньев. Проектировщик может в диалоге выполнять расчет токов КЗ, релейной защиты и другие инженерные расчеты; формировать готовые таблицы, используя данные информационной базы; выбирать варианты, используя имитационное моделирование, другие экономико-математические модели и методы оптимизации; обрабатывать графики нагрузок, прогнозировать параметры электропотребления; вычерчивать технологические схемы, графики, ситуационные чертежи, чертежи конструкций шкафов и пультов, чертежи раскладки кабельных линий, монтажные чертежи; спецификации на материалы, сметы и др.

9,2. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Достоверность же априорной информации обусловливается состоянием знаний об исследуемой измерительной задаче. Учитывая, что имитационное моделирование есть не что иное, как разновидность расчетов результате!} измерения, погрешностей и характеристик погрешностей, получаемые с его помощью данные, в свою очередь, должны быть подтверждены экспериментально.

В целом имитационное моделирование открывает широкие возможности по определению характеристик погрешностей результатов измерения, получаемых с помощью сложных измерительных процедур, когда неприменимы методы расчетов а знали-

— ', усреднением 22, 24 Измерительная процедура 3, 8 Измерительная цепь 4 Имитационное моделирование 213 Коммутация 63 Компенсация 123

9.2. Имитационное моделирование . . ............. 213

Математические модели ЭМММ или их частей, а также алгоритмы, обеспечивающие получение численных оценок критериев, необходимых для выбора приемлемых проектируемых вариантов, составляют основу прикладного, объектно ориентированного математического обеспечения. Соответствующие программы для ЭВМ, реализующие имитационное моделирование оцениваемых вариантов проектируемых ЭМММ или их отдельных характеристик, относятся к прикладному программному обеспечению. В отличие от инвариантных компонентов САПР ПМО и адекватное ему ППО создаются специалистами (или под их руководством) в предметной области, в нашем случае — в области проектирования ЭМММ. Заметим, что довольно часто специалисты по системотехнике называют одним термином «прикладное математическое обеспечение ЭВМ» и ПМО, и ППО. В этом учебном пособии мы разделяем ПМО и ППО, поскольку их создание требует разных навыков и знаний.

Имитационное моделирование применяется в реальной задаче управления производством, когда свести ее к сравнительно простой и математически сформулированной системе массового обслуживания не удается. Речь идет о задачах, где приходится оценивать параметры взаимосвязанных систем, у которых момент поступления информации и продолжительность ее обработки зависят от моментов поступления и продолжительности обработки данных, полученных раньше.

11.2. Имитационное моделирование системы электроснабжения на универсальных ЭВМ