ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принципы создания программного комплекса для расчета оболочечных конструкций из "Расчет машиностроительных конструкций методом конечных элементов " После того как определен класс задач, которые предстоит решать с помощью комплекса программ для расчета оболочечных конструкций, необходимо выбрать математическую модель и сформулировать математическую постановку задачи. Принятая математическая модель должна быть приемлема для описания достаточно широкого класса задач и должна иметь каноническую форму записи, позволяющую несложным образом расширять и усложнять решаемые задачи, т. е. программный комплекс должен быть открытым. [c.176] Здесь рассмотрены задачи динамики для тонкостенных оболочечных конструкций двух классов (осесимметричных и призматических), изготовленных из упругого или вязкоупругого материала. Разрешающие уравнения записаны в форме, которая позволяет создать общую схему построения всех алгоритмов их решения. Эта схема для конкретных задач динамики оболочечных конструкций каждого класса лишь незначительно изменяется, оставаясь единой для всех алгоритмов, что позоляет создать единое математическое обеспечение для всего программного комплекса. [c.176] Разработка единого для всех алгоритмов формального описания конструкций рассматриваемых классов основана на представлении конструкции в виде совокупности узловых и оболочечных элементов, а также связей. Такое расчленение конструкции, нумерация элементов, формулировка ограничений, накладываемых на узловые элементы, описание геометрических и механических характеристик всех элементов, а также методических параметров расчета едины для всех алгоритмов, входящих в программный комплекс. [c.176] В основу программного комплекса расчета тонкостенных обо-лочечных конструкций заложен принцип алгоритмического ввода исходных данных, который состоит в том, что наряду с числовым осуществляется функциональный ввод исходных данных. В этом случае в число формальных параметров процедуры, реализующей какой-либо из алгоритмов решения задач динамики тонкостенных оболочечных конструкций, входят формальные параметры, являющиеся также процедурами. Функциональное назначение этих процедур состоит в вычислении непрерывно изменяющихся исходных данных (геометрических и жесткостных параметров оболочечных элементов, механических параметров шпангоутов и стрингеров, характера действующих на конструкцию нагрузок и т. д.). Принцип алгоритмического ввода исходных данных позволяет существенно расширить возможности программного комплекса. Более подробно преимущества принципов модульности и алгоритмического ввода исходных данных описаны в гл. 7. [c.177] С формальной точки зрения программный комплекс состоит из четырех библиотек модулей математического обеспечения проблемно-ориентированных модулей сервисных и объектно-ориентированных. [c.177] Модули математического обеспечения полностью и надежно обеспечивают все математические операции, необходимые для реализации алгоритмов расчета. Эти модули должны быть созданы в возможно более общем виде, чтобы их можно было использовать не только в настоящее время, но и в будущем при расширении программного комплекса. [c.177] Проблемно-ориентированные модули инвариантны по отношению к объекту расчета. Каждый модуль предназначен для решения конкретной проблемы, например определения компонентов НДС осесимметричных оболочечных конструкций при действии нагрузок, произвольно изменяющихся во времени. Для работы с этим модулем необходимо разработать несложную управляющую программу расчета, обеспечивающую числовой или алгоритмический ввод исходной информации, вызов проблемно-ориентированного модуля, вывод результатов расчета в той или иной форме. Для этого от пользователя требуется лишь минимальное знание основ программирования и в ряде случаев умение обращаться с внешними устройствами прямого доступа. [c.177] Преобразование минимальной входной информации, заданной на перфокартах или в таблицах на экране дисплея, во внутреннее представление, необходимое для использования проблемно-ориентированных модулей, и вывод результатов в той или иной форме осуществляется сервисными модулями. В зависимости от целей расчета результаты могут выдаваться на АЦПУ массивами с соответствующими заголовками в компактном или в постраничнотабличном виде, пригодном для включения в отчет или другой документ. Предусмотрен также режим выдачи результатов на экран дисплея для предварительного их анализа. [c.178] Программный комплекс должен предусматривать возможность включения в различные системы автоматизированного проектирования (САПР). Для этого необходимо лишь разработать подпрограммы преобразования глобальной исходной информации данного варианта САПР во внутреннее представление, принятое в программном комплексе решения задач динамики для тонкостенных оболочечных конструкций. Алгоритмический ввод (вывод) информации позволяет сделать это с относительно небольшими затратами труда. [c.178] Вернуться к основной статье