Интуитивная графическая среда пользователя. Документирование и генерация отчетов. Экспорт/импорт данных. Справочная система.

Дата добавления: 2014-11-24 | Просмотров: 2161

Большое внимание в промышленных программах уделяется вопросам документирования и генерации отчетов. Основные требования к системам документирования следующие: • предоставление стандартных выходных форм с возможностью их гибкой настройки по составу элементов данных и формы выдачи;• встроенные механизмы генерации пользователем новых выходных форм; • выдача графической информации в различных векторных и растровых форматах для вывода на печатающие устройства (принтеры, плоттеры), для переноса в документы, создаваемые в специализированных документирующих программах (таких как MS Word), а также для передачи и размещения в сети интернет; • выдача табличной информации в формате электронных таблиц с возможностью их дальнейшей обработки, вывода и последующего хранения. Зачастую реальное проектирование представляет собой некоторую технологическую цепочку, отдельные звенья которой реализуют различные программы. Особую актуальность в этом случае приобретают вопросы экспорта-импорта между ними отдельных наборов данньгх и всех проектов В целом. Современные промышленные программы отличаются развитым набором функций экспорта-импорта. В настояш:ее время для этих целей широко используются стандартизованные форматы данных, такие как XML - для текстовых данных, MDB - для баз данных, DXF - для чертежей, GIF и TIFF ~ для графических данных, AVI - для файлов анимации. Наличие функций экспорта-импорта позволяет легко и быстро передавать проект из одной программы в другую, , используя различные программы. Это значительно сокращает общие трудозатраты, исключая необходимость многократного повторного задания информации о рассчитываемом объекте. Одним из важных компонентов любой современной прикладной программы является развитая справочная система. Такая система обычно представляет собой электронный вариант руководства пользователя, включает контекстную справку по всем функциям и диалогам программы, систему навигации и поиска по ключевым словам, а также коллекцию обучающих примеров, позволяющих пользователю самостоятельно и за короткое время изучить функциональность и принципы работы с программой.

Основные методы конечных элементов. Общие положения.

В зависимости от выбора узловых неизвестных различают три формы МКЭ: метод перемещений, метод сил и смешанный метод. С этой точки зрения МКЭ можно рассматривать как обобщение традиционных методов строительной механики стержневых систем применительно к расчету континуальных систем. Метод перемещений – в настоящее время наиболее распространенная форма МКЭ. Это объясняется тем, что для заданной конструкции легче получить кинематически определимую основную систему метода перемещений, нежели статически определимую основную систему метода сил. Кроме того, матрица жесткости метода перемещений составляется без особых затруднений и, как правило, имеет разряженную или ленточную структуру. В основе математической формулировки МКЭ в форме метода перемещений лежит принцип Лагранжа, т. е. принцип минимума потенциальной энергии системы. Основными неизвестными здесь являются перемещения узловых точек дискретной схемы, напряжения же вторичны и определяются путем численного дифференцирования перемещений. К достоинствам метода относятся: простота реализации; удовлетворительные точность и устойчивость решения с гарантированной сходимостью к нижней границе. Минусы: точность определения напряжений намного ниже, чем перемещений, хотя именно значения напряжений важны при прочностных расчетах, к тому же поскольку приближенное решение отвечает нижней границе, то значения и перемещений, и напряжений оказываются заниженными.Принцип минимума дополнительной энергии и связанные с ним схемы МКЭ в форме метода сил, а также вариационный принцип Рейсснера (смешанный метод) не получили такого широкого распространения. Однако во многих случаях они могут быть эффективны, особенно в отношении вычисления напряжений. К тому же выполнение двойственных расчетов на основе альтернативных форм МКЭ позволяет, как правило, получить двухстороннюю оценку точного решения соответствующей задачи. Главным плюсом МКЭ в форме метода сил является то, что основные неизвестные здесь – напряжения. И если бы в реализации метода сил не было определенных сложностей, значения напряжений можно было получать той же степени точности, что и перемещения в методе перемещений. Кроме того, использование принципа Кастилиано дает верхнюю границу приближенного решения, что в принципе лучше при расчетах на прочность, нежели заниженная оценка. Тем не менее, пока нет алгоритмов, в той же степени простых и устойчивых, имеющих гарантированную сходимость в обширном классе задач, подобно МКЭ в форме метода перемещений.В основе вариационной формулировки смешанного метода лежит принцип стационарности различных форм функционала Рейсснера. Матричное уравнение представляет собой стандартную форму записи системы линейных алгебраических уравнений метода конечных элементов (СЛАУ МКЭ): где K – глобальная матрица жесткости конечно-элементной модели; U – глобальный вектор степеней свободы модели; FV – глобальный вектор узловых сил, эквивалентный заданным объемным силам; FS – глобальный вектор узловых сил, эквивалентный заданным поверхностным силам.