Автоматизированное проектирование композитов

УДК 658.012

А. А. Алямовский Автоматизированное проектирование композитов

В настоящее время расширяется использование композитных материалов (КМ) в разнообразных отраслях техники. В отличие от металлов, имеющих высокую степень стандартизации, КМ наиболее эффективны, когда материал проектируется с учетом изделия подбором наполнителей, типа и параметров структуры. Универсальных методик для этого не существует, что порождает высокие требования к "научной" квалификации персонала, которая в массовом порядке не может быть обеспечена.

Для решения подобных проблем разработана САПР КМ, позволяющая решать комплекс взаимосвязанных проблем прочностного проектирования КМ. Была принята установка на моделирование методологии мышления квалифицированного инженера с отображением в структуре и функциях системы как особенностей построения КМ, так и алгоритмов их расчета. Композиты моделируются как древовидные структуры, ветвями которых являются компоненты. Последние также могут быть негомогенными материалами и содержать ссылки на элементы более низкого уровня. Функции САПР позволяют прослеживать связи в этих иерархиях, создавая упорядоченную базу данных с функциями поиска, сортировки, в том числе и по критерию качества, учитывающего одновременно несколько свойств и формируемого посредством оценок пользователя о степени их взаимного влияния на качество материала.

Расчетный блок позволяет выполнять жесткостной и прочностной анализ. Доступен одно- и двухпараметрический анализ КМ с построением кривых и поверхностей жесткости и прочности как функции геометрии ячейки КМ и ориентации арматуры. Возможна оптимизация, в том числе и многокритериальная. Характеристики, полученные аналитическими методами, можно уточнить, используя МКЭ.

Работа пользователя происходит в наглядной графической оболочке с непрерывным контролем допустимости всех операций. Для инженера подобный программный продукт, содержащий функциональные возможности, дающие некоторую степень свободы в их выборе, является как "средством производства", так и обучающей системой. Его использование в вузах облегчает переход от учебного процесса к профессиональной деятельности.

УДК 510.67:681.3,012

Ю.Ю. Чернышев Обобщенный алгоритм решения специальных вычислительных задач проектирования

Анализ существующих путей реализации специализированных вычислительных устройств для автоматизированных систем проектирования показывает, что наибольшая эффективность с точки зрения производительности простоты программирования и эксплуатации достигается в тех случаях, когда существует адекватность между математическим описанием решаемых задач и структурой вычислительной системы. Такая адекватность достигается путем отображения математического описания в структуру, что наиболее просто осуществляется в функционально-ориентированных процессорах, используемых для реализации конкретных функциональных зависимостей. Реализация с помощью таких устройств моделирующей системы, предназначенной для решения алгебраических и