Цели создания АС:
повышение производительности работы инженера, занимающегося расчетом ферменных конструкций;
уменьшение затрат времени проектирования;
увеличение эффективности труда;
снижение вероятности появления ошибок при расчетах;
повышение точности расчетов;
снижение коммерческих потерь;
организация учебного процесса кафедры САПР.
Критерии эффективности функционирования системы
Критерием эффективности функционирования АС является отношение эффективности, получаемой от повышения производительности труда инженера-проектировщика, степень экономии рабочего времени, снижение ошибок в работе и формирование эпюр напряжений и деформаций.
Характеристика процессов проектирования
Объектом проектирования является процесс расчета напряженно-деформированного состояния ферменных конструкций.
Автоматизации подлежат следующие процедуры:
построение модели ферменной конструкции;
расчет напряженно-деформированного состояния ферм;
|
|
составление расчетной схемы;
оформление и вывод на экран результатов расчета.
Требования к системе
Общие требования
Система должна состоять из интерфейсного модуля и набора модулей для решения каждой из задач проектирования.
Связь для информационного обмена между подсистемами будет обеспечивать интерфейсный модуль.
АС должна обеспечивать создание командного файла, выполняющего построение и анализ модели исследования, и его перенос в ANSYS.
Вывод результатов проектирования и анализа должен производиться в виде стандартной проектной документации. При этом должно обеспечиваться представлении выходной расчетной информации в текстовом (файл результатов расчета и таблицы с дополнительной информацией анализа) и графическом (эскиз модели, эпюры распределения нагрузок и прочие диаграммы) виде. Должны быть автоматизированы промежуточные стадии проектирования, такие как:
вычисление констант, используемых при описании физических свойств модели;
построение исследуемой модели;
построение геометрической модели;
построение дискретной модели;
передача исходных данных расчета системе ANSYS в виде командного файла;
проведение конечно-элементного анализа;
поиск оптимального решения задачи;
выбор формы представления результирующих данных;
документооборот между системами ANSYS и АС, необходимый для переноса результатов анализа и оптимизации с наименьшим участием проектировщика.
Требования к видам обеспечения
Требования к информационному обеспечению
При разработке АС необходимо выполнить следующие требования к информационному обеспечению:
|
|
при разработке структуры информационных потоков должно быть обеспечено получение целостной, неизбыточной, достоверной, непротиворечивой информации об объекте анализа для получения корректного решения;
система должна обеспечивать контроль правильности ввода исходных данных;
АС должна иметь диалоговый и пакетный человеко-машинный интерфейс;
разработать концептуальную, логическую и физическую модели данных и потоков информации для новой схемы проектирования;
связь для информационного обмена между подсистемами должен обеспечивать интерфейсный модуль;
АС должна подготавливать исходные данные для расчета в стандартном для системы ANSYS виде.
Требования к математическому обеспечению
Математическое обеспечение должно удовлетворять следующим требованиям:
адекватность данных;
точность;
экономичность, которая характеризуется затратами машинного времени и памяти.
Математическое обеспечение должно содержать:
математическую модель объектов проектирования;
обоснование выбора методов проектирования;
алгоритм выполнения расчетов.
Требования к лингвистическому обеспечению
Требования к языку программирования
Язык программирования, на котором будет разрабатываться АС, должен быть языком высокого уровня, а также поддерживать объектно-ориентированную модель данных и обеспечивать получение выполняемого модуля для выбранной операционной системы.
Кроме того, язык программирования должен удовлетворять следующим требованиям:
удобство использования, т.е. затраты времени программиста на освоения языка и главным образом на написание программ на этом языке;
универсальность, т.е. возможность использования языка для описания разнообразных алгоритмов, характерных для программного обеспечения САПР;
эффективность объектных программ, которая оценивается свойствами используемого транслятора, который, в свою очередь, зависит от свойств языка.
Требования к входным, выходным и промежуточным языкам
Входным языком являются формы для ввода информации о форме конструкции, о базовых размерах, о типе элемента, а также о свойствах используемого материала. Данные вводятся с клавиатуры.
Входной язык должен:
обеспечить ввод исходных данных;
обеспечивать удобочитаемость и компактность описаний;
должен быть простым в использовании.
Промежуточным языком является командный текстовый файл, который передает исходные данные расчета системе ANSYS.
Выходным языком являются результаты расчетов, которые представляются как в виде графической информации, т.е. эпюр, так и в виде текстовой информации, т.е. числовые данные.
Выходной язык должен:
в наглядной форме предоставлять данные решения задач;
обеспечивать соответствие результатов проектирования требованиям задачи.
Требования к программному обеспечению
Требования к общесистемному программному обеспечению
Общесистемное программное обеспечение должно обеспечивать функционирование базового и прикладного программного обеспечений системы. В качестве общесистемного программного обеспечения используется операционная система Microsoft Windows XP Professional, так как она является на данный момент более распространенной.