Понятия об автоматизированной системе проектирования транспортных сооружений

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

 

ме­то­ди­че­ские ука­за­ния сту­ден­там ­оч­но­го обу­че­ния ин­же­нер­ных спе­ци­аль­но­стей

 

 

Ба­ла­ши­ха – 2003

Спец­строй Рос­сий­ской Фе­де­ра­ции

ВО­ЕН­НО-ТЕХ­НИ­ЧЕ­СКИЙ УНИ­ВЕР­СИ­ТЕТ

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

 

ме­то­ди­че­ские ука­за­ния сту­ден­там ­оч­но­го обу­че­ния ин­же­нер­ных спе­ци­аль­но­стей:

 

291000 Ав­то­мо­биль­ные до­ро­ги и аэ­ро­дро­мы

291100 Мос­ты и транс­порт­ные тон­не­ли

290300 Про­мыш­лен­ное и гра­ж­дан­ское строи­тель­ст­во

 

Ба­ла­ши­ха – 2003

 

Ме­то­ди­че­ские ука­за­ния по дис­ци­п­ли­не "Моделирование работы несущих конструкций" вклю­ча­ет: подробно изложенные темы кур­са и ли­те­ра­ту­ру. Они име­ют це­лью ока­зать по­мощь сту­ден­ту-оч­ни­ку в са­мо­стоя­тель­ном изу­че­нии дис­ци­п­ли­ны.

 

Составители:

- ктн, майор Балахонов А.В.

- с-т III курса, группы Б-10 Юриков И.В.

 

Одоб­ре­но на за­се­да­нии ка­фед­ры мос­тов и тон­не­лей

"___" __________ 2004 го­да, про­то­кол №

 

Ре­цен­зент –

 

I. Содержание:

№	Наименование темы:	Стр
	Введение. Понятия об автоматизированной системе проектирования транспортных сооружений.
1.1	Введение.
1.2	Понятие об автоматизированной системе проектирования транспортных сооружений.
1.3	Понятие система и её изменяемость. Модель и её свойства.
	Моделирование работы несущих конструкций мостов и тоннелей с использованием универсальных и про­блемно-ориентированных программных комплексов.
2.1	Введение.
2.2	Компас-График. Проектирование. Выпуск чертежно- конструкторской документации.
2.3	Пакет программ SCAD Office.
2.4	Автокад (AutoCAD).
2.5	Возможности AutoCAD и других CAD программ. Эффективность САПР.
2.6	Программы по расчету пролётных строений. Программный комплекс “Лира”.
2.7	Программы по расчёту опор и фундаментов.
	Адаптация стандартного программного обеспечения для решения прикладных инженерных задач.
3.1	Введение.
3.2	Виды чертежно-конструкторских работ при проектировании транспортных сооружений.
3.3	Виды чертежно-конструкторских работ, выполняемых в ходе строительства.
3.4	Виды прикладных инженерных задач.
3.5	Состав и содержание проектов производства работ.
3.6	Необходимость решения прикладных инженерных задач в ходе проектирования и строительства.
	Автоматизация чертежно-конструкторских работ с применением графических редакторов и табличных процессоров.
4.1	Введение в о/с Windows.
4.2	Использование программ Microsoft Office при решении прикладных инженерных задач в ходе проектирования.
4.3	Состав пакета MS Office.
4.4	Понятия о графических редакторах и табличных процессорах.
4.5	Разновидности и порядок использования графических редакторов.
	Состав вычислительной системы.
5.1	Введение.
5.2	Аппаратное обеспечение.
5.3	Програмное обеспечение.
5.4	Классификация прикладных программных средств.
5.5	Понятие об информационном и математическом обеспечении вычислительных систем.
	Литература.

II. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ.

 

Раздел I.

Введение.

 

Компьютеризация — один из важнейших рычагов научно-тех­нического прогресса. Так как количество вновь разрабаты­ваемых приборостроительными отраслями промышленности из­делий удваивается каждые 15 лет, а их сложность—каждые 10 лет (в отдельных областях техники эти показатели еще выше), тре­бования к срокам и качеству их проектирования непрерывно рас­тут. До последнего времени возникающие проблемы реша­лись в основном за счет постоянного увеличения численности инженер­но-технического персонала и частично за счет роста производи­тельности труда проектировщиков. Такой экстенсив­ный путь раз­вития производительности признан неэффектив­ным. В мире про­изводительность труда за последние 100 лет в производстве возросла в среднем на 100%, а в проектирова­нии—на 20°/о. Внедрение средств вычислительной техники в практику проекти­рования на системной основе, создание систем автоматизирован­ного проектирования позволяют устранить это противоречие.

Применение математических методов и средств вычислитель­ной техники на всех этапах создания и организации серийного выпуска изделий электронной техники и радиоэлектронной аппа­ратуры дает значительный экономический эффект. Наи­большая эффективность применения средств вычислительной техники, в первую очередь электронных вычислительных ма­шин (ЭВМ), достигается при системном подходе к решаемой проблеме.

Можно выделить следующие автоматизированные системы, участвующие в общем цикле создания нового изделия и органи­зации его серийного выпуска на предприятиях:

— автоматизированная система научных исследований (АСНИ);

—система автоматизированного проектирования (САПР);

—автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП);

—автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТПП);

—автоматизированная система управления производством на уровне предприятия (АСУП);

—автоматизированная система управления на уровне объеди­нения (главка), отрасли (АСУ).

 

Понятия об автоматизированной системе проектирования транспортных сооружений.

Под автоматизацией проектирования понимают приме­нение ЭВМ в процессе проектирования технических объектов. Автома­тизация проектирования — одно из главных направле­ний научно-технического прогресса. Это объясняется тем, что промышленный потенциал страны определяется не только воз­можностями массо­вого производства новейших изделий тех­ники, но и возможностя­ми их быстрого проектирования. И если конвейеры для массового производства изделий уже имеются почти во всех отраслях про­мышленности, то время создания «конвейеров» для массового проектирования новых изделий только наступает. На конвейер должны быть поставлены «умст­венные движения» высококвали­фицированного инженера-про­ектировщика. Система автоматизи­рованного проектирования по существу является своеобразным конвейером для проектирова­ния соответствующего изделия.

Создание САПР оказывает большое воздействие на развитие всех отраслей промышлен­ности. Практически во всех отраслях народного хозяйства созда­ются САПР, которые позволят резко поднять производительность проектно-конструкторских работ, быстрее создать новые высоко­качественные изделия, содейство­вать росту экономического по­тенциала страны.

История создания САПР коротка. Пожалуй, трудно назвать другую область человеческой деятельности, которая развивалась бы с такой быстротой. В истории САПР можно условно выде­лить три периода:

1) 1950—1960 гг. — теоретические исследования возможно­сти решения электротехнических и конструкторских задач на ЭВМ и создание первых программ для решения этих задач;

2) 1960—1970 гг. — разработка методов, алгоритмов и про­грамм решения отдельных задач из различных этапов проектиро­вания (составление математических моделей элек­тронных схем, анализ статического и динамического режима их работы, па­раметрическая оптимизация, статистический анализ и др.);

3) с 1970 г. — разработка САПР, продолжение работ, харак­теризующих первые два периода.

Основоположниками в создании отечественного САПР стали советские ученые и инженеры И. П. Норенкова, А. И. Петренко, Е. А. Бутакова, Г. К. Горанского, К. Я. Давиденко, Б. Ф. Высоцкого, В. А. Фроло­ва, Б. Н. Деньдобренко, В. Н. Ильина и др.

Автоматизация проектирования занимает особое место среди инфор­мационных технологий. Во-первых, автоматизация проектирования — син­тетическая дисциплина, ее составными частями являются многие другие современные информационные технологии. Так, техническое обеспечение систем автоматизи­рованного проектирования (САПР) основано на исполь­зовании вычислительных сетей и телекоммуникационных технологий, в САПР используются персональные компьютеры и рабочие станции, есть примеры применения мейнфреймов. Математиче­ское обеспечение САПР отличается богатством и разнообразием используемых методов вычисли­тельной математики, стати­стики, математического программирования, дис­кретной матема­тики, искусственного интеллекта. Программные комплексы САПР относятся к числу наиболее сложных современных про­граммных систем, основанных на операционных системах Unix, FreeBSD, Windows, язы­ках программирования С, C++, Visual Basic и других, современных CASE-технологиях, реляционных и объектно-ориентированных (визуально – программируемых) системах управ­ления базами данных (СУБД), стандартах откры­тых систем и обмена дан­ными в компьютерных средах.

Во-вторых, знание основ автоматизации проектирования и умение работать со средствами САПР требуется практически любому инженеру-разработчику. Компьютерами насыщены проектные подразделения, кон­структорские бюро и офисы. Ра­бота конструктора за обычным кульма­ном, расчеты с помощью логарифмической линейки или оформление от­чета на пишущей машинке стали анахронизмом. Предприятия, ведущие разра­ботки без САПР или лишь с малой степенью их использования, ока­зываются неконкурентоспособными как вследствие больших материаль­ных и временных затрат на проектирование, так и из-за невысокого качества проектов.

Появление первых программ для автоматизации проектиро­вания за рубежом и в СССР относится к началу 60-х гг. Тогда были созданы программы для решения задач строительной ме­ханики, анализа электронных схем, проектирования печатных плат. Дальнейшее развитие САПР шло по пути создания аппа­ратных и программных средств машинной графики, повышения вычислительной эффективности программ моделирования и анализа, расширения областей применения САПР, упрощения пользова­тельского интерфейса, внедрения в САПР элементов искусственного ин­теллекта.

К настоящему времени создано большое число программно-методических комплексов для САПР с различными степенью специализа­ции и прикладной ориентацией. В результате автома­тизация проектирова­ния стала необходимой составной частью подготовки инженеров разных специальностей, в том числе и в транспортном строительстве; инженер, не владеющий знаниями и не умеющий работать в САПР, не может считаться полноцен­ным специалистом.

Подготовка инженеров разных специальностей в области САПР включа­ет в себя базовую и специальную компоненты. Наиболее общие положения, модели и методики автомати­зированного проектирования входят в про­грамму курса, по­священного основам САПР, детальное изучение тех мето­дов и программ, которые специфичны для конкретных специ­альностей, предусматривается в профильных дисциплинах.