Алгоритм преобразования полигональных моделей для упрощения расчета гальванических процессов

DOI: 10.34759/trd-2022-127-24

Авторы

Лазеев А. С.^*, Литовка Ю. В.^**

Тамбовский государственный технический университет, ул. Советская, 106, Тамбов, 392000, Россия

*e-mail: a.lazzeev@mail.ru
**e-mail: polychem@list.ru

Аннотация

Эффективное задание формы детали в автоматизированных системах управления гальваническими процессами может быть организованно экспортом чертежей для последующей программной обработки там, где не требуется сложных математических расчетов, связанных с поверхностями. Для решения задач, требующих сложных вычислений, применяют разбиение различных полигональных сеток на более простые фигуры. В работе рассматриваются вопросы создания алгоритмов преобразования трёхмерных полигональных моделей в воксельный формат для снижения вычислительной сложности, которая оценивается показателями: временем работы алгоритма и объемом занимаемой памяти. При сравнении наиболее производительного «наивного» алгоритма, имеющего сложность O(n(1/h)³) с алгоритмом, разработанным в данной статье, имеющим сложность O((log n)·(1/h)³), выявлено повышение эффективности до четырехсот тысяч раз.

Ключевые слова:

полигональные модели, воксель, гальванические покрытия, неравномерность покрытия

Библиографический список

1. Каданер Л.И. Равномерность гальванических покрытий. — Харьков: Изд-во Харьковский государственный университет, 1960. — 414 с.
2. Дутов А.В., Литовка Ю.В., Нестеров В.А., Соловьев Д.С., Соловьева И.А., Сыпало К.И. Поиск оптимального управления токовыми режимами в гальванических процессах со многими анодами при разнообразии номенклатуры обрабатываемых изделий // Известия РАН. Теория и системы управления. 2019. № 1. С. 78–88. DOI: 1134/S0002338819010062
3. Литовка Ю.В., Као В.З., Соловьёв Д.С. Оптимальное управление технологическим процессом нанесения гальванического покрытия в ванне с дополнительными катодами и биполярными электродами // Мехатроника, автоматизация, управление. Т. 17. № 8. С. 547–552.
4. Birlik I., Azem F.A. Influence of Bath Composition on the Structure and Properties of Nickel Coatings Produced by Electrodeposition Technique // Journal of Science and Engineering, 2018, vol. 20 (59), pp. 689-697. DOI:21205/deufmd.2018205954
5. Банников А.А., Литовка Ю.В. Расчётно-логическая интеллектуальная система управления многокатодной гальванической ванной // Труды МАИ. 2022. № 122. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=164273. DOI: 34759/trd-2022-122-18
6. Liu L. et al. Influence of Current Density on Orientation-Controllable Growth and Characteristics of Electrochemically Deposited Au Films // Journal of The Electrochemical Society, 2019, vol. 166 (1), pp. 3232-3237. DOI:1149/2.0291901jes
7. Mahapatro A., Suggu S.K. Modeling and simulation of electrodeposition: Effect of electrolyte current density and conductivity on electroplating thickness // Advanced Materials Science, 2018, vol. 3 (2), pp. 1-9. DOI:15761/AMS.1000143
8. Пчелинцева И.Ю., Литовка Ю.В. Система автоматизированного управления процессом нанесения гальванического покрытия в ванне с токонепроводящим экраном // Мехатроника, автоматизация, управление. 2022. Т. 23. № С. 188-196. DOI: 10.17587/mau.23.188-196
9. Лютов А.Г., Ишкулова А.Р. Многопараметрическое оптимальное управление процессом нанесения гальванического покрытия с учетом изменения условий электролиза // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2019. Т. 23. № 2 (84). С. 138-144.
10. Соловьева И.А., Соловьев Д.С. Реализация многоанодной системы для управления равномерностью гальванического покрытия // Пятая Всероссийская молодежная научная конференция «Радиоэлектроника. Проблемы и перспективы развития» (Тамбов, 06-07 мая 2020): тезисы докладов. — Тамбов: ТГТУ, 2020. С. 97-98.

• Соловьева И.А., Соловьев Д.С. Алгоритм работы автоматизированной системы для оптимизации гальванических процессов // Международный научно-исследовательский конкурс «The Best Solutions For Research Challenges»: сборник статей. — Петрозаводск: МЦНП «Новая наука». 2020. С. 37-42.

12. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. — М.: Наука, 1989. — 608 с.
13. Марчук Г.И. Методы расщепления. — М.: Наука, 1988. — 274 с.
14. Дасгупта С., Пападимитриу Х., Вазирани У. Алгоритмы. — М.: МЦНМО, 2014. — 320 с.
15. Золотов В.А., Семенов В.А. Современные методы поиска и индексации многомерных данных в приложениях моделирования больших динамических сцен // Труды Института системного программирования. 2013. № 24. С. 381-416.
16. Денискина Г.Ю. CAD/CAM/CAE-система для изготовления конструкций из волокнистых композиционных материалов методом 3D-печати // Труды МАИ. 2022. № 126. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=169007. DOI: 34759/trd-2022-126-21
17. Таныгин М.О., Чеснокова А.А., Ахмад А.А. Повышение скорости определения источника сообщений за счет ограничения множества обрабатываемых блоков данных // Труды МАИ. 2022. № 125. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=168192. DOI: 34759/trd-2022-125-20
18. Таныгин М.О., Алшаиа Х.Я., Митрофанов А.В. Сложность алгоритма определения источника данных // Труды МАИ. 2021. № 117. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=156256. DOI: 34759/trd-2021-117-12
19. Аминова Ф.Э. Исследование эффективности алгоритмов наведения и стабилизации системы управления ракетно-космического комплекса «Старт-1» // Труды МАИ. 2020. № 111. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=115168. DOI: 34759/trd-2020-111-16
20. Торишный Р.О. О применении численных методов второго порядка к задачам стохастического программирования с функцией вероятности // Труды МАИ. 2021. № 121. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=162664. DOI: 34759/trd-2021-121-17

Скачать статью