Разработка системы Автоматизированное решение задач механики (стр. 3 из 18)

должна быть обеспечена совместимость документооборота между "АРЗМ" и "АРСНСС";

при решении задач система "АРЗМ" не должна создавать помех работе и не должна искажать результаты расчетов системы "АРСНСС".

2.4.2 Требования к информационному обеспечению

При разработке "АРЗМ" необходимо выполнить следующие требования к информационному обеспечению:

при разработке структуры информационных потоков должно быть обеспечено получение целостной, не избыточной, достоверной, не протиречивой информации об объекте анализа для получения корректного решения;

система должна обеспечивать контроль правильности ввода исходных данных;

САПР 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;

САПР должна подготавливать исходные данные для расчета в стандартном для системы ANSYS виде.

2.4.3 Требования к лингвистическому обеспечению

язык программирования, на котором будет разрабатываться САПР, должен поддерживать объектно-ориентированную модель данных ит обеспечивать получение выполняемого модуля для выбранной операционной системы;

разработать структуру и систему входного языка, структуру и состав диалогов для каждой из четырех подсистем, обеспечивающих создание и редактирование моделей;

обеспечить поддержку внутреннего языка, предназначенного для взаимодействия САПР и системы ANSYS;

разработать структуру и систему выходного языка для вывода текстовых результатов расчета.

2.4.4 Требования к программному обеспечению:

Разработать структуру и состав системного, прикладного и базового программного обеспечения.

2.4.4.1 Требования к общесистемному программному обеспечению

обеспечение стабильной и бесперебойной работы КТС;

доступность;

распространенность;

легкость и простота установки/настройки;

поддержка GUI.

2.4.4.2 Требования к базовому программному обеспечению

универсальность;

возможность использования ANSYS 6.0/7.0, Windows 98/2000/ХР;

поддержка языком программирования объектно-ориентированного подхода к программированию;

наличие для языка программирования компилятора для выбранного общесистемного программного обеспечения.

2.4.4.3 Требования к прикладному программному обеспечению

обеспечить модульную структуру системы;

обеспечить приемлемый уровень быстродействия системы;

создать соглашения о правилах написания кода;

разработать руководство программиста по созданию системы "АРЗМ";

создать программный код;

провести тестирование на основе тестов с различными конфигурациями технических и программных средств.

2.4.5 Требования к техническому обеспечению

разработать варианты структуры и состава минимальных конфигураций комплекса технических средств;

провести тестирование наиболее типичных конфигураций комплексов технических средств с целью определения возможной производительности работы "АРЗМ";

разработать методику определения необходимого расширения минимальной конфигурации в зависимости от конкретной задачи.

2.4.6 Требования к методическому обеспечению

Методическое обеспечение должно отображать описание системы, методику автоматизированного проектирования и анализа по новой схеме и должно включать:

описание "АРЗМ" и ее модулей;

руководство системного программиста;

руководство пользователя;

руководство по установке.

Также должны выполняться следующие работы:

необходимо разработать технологию, методику эффективной работы с "АРЗМ";

необходимо разработать структуру и состав интерактивной документации, описывающую работу в "АРЗМ";

необходимо разработать структуру и состав демонстрационных примеров, освещающих основные аспекты работы в "АРЗМ".

2.4.7 Требования к организационному обеспечению

разработать структуру и описать функционирование проектно-конструкторского отдела, состоящего из пяти человек;

разработать структуру взаимодействия между проектировщиками и системой "АРЗМ".

2.5 Календарный план

Календарный план выполнения проектных работ представлен в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Календарный план

Стадии проектирования	Этапы проектирования	Сроки выполнения	Отчетность
Предпроектные исследования	Анализ существующих методов автоматизированного проектирования и моделирования	01.7 04-01.10 04	Отчет по преддипломной практике
Эскизный проект	Техническая концепция основных параметров "АРЗМ", уточнение ТЗ	01.10 04-22.10 04	Уточненное техническое задание
Разработка общей концепции технологии работы в "АРЗМ"	01.10 04-14.10 04	Описание концепции "АРЗМ"
Разработка обобщенной объектно-ориентированной математической модели	14.10 04-29.10.04	Описание объектно-ориентированной модели
Разработка концептуальной и логической информационных моделей	29.10.04-12.11 04	Описание концептуальной и логической моделей данных
Разработка состава и структуры общесистемного, прикладного и базового ПО	29.10.04-12.11 04	Эскизный проект программного обеспечения
Разработка структуры языка проектирования и выходных форм	29.10.04-12.11 04	Описание структуры языков
Разработка общей структуры и состава необходимого КТС	29.10.04-12.11 04	Описание структуры и состава КТС
Технический проект	Разработка физической модели данных	12.11 04-26.11.04	Описание баз данных и СУБД
Технический проект	Разработка руководства программиста	12.11 04-10.12.04	Руководство программиста
Окончательная разработка языков общения в "АРЗМ"	12.11 04-10.12.04	Описание языка проектирования, внутреннего и выходных языков
Определение минимальной конфигурации КТС	12.11 04-19.11.04	Рекомендации пользователю по составу КТС

3. Информационное обеспечение

3.1 Структура информационных потоков

Для того, чтобы определить ожидаемые нагрузки на конструкцию, либо ее (конструкции) динамические параметры, необходимо провести исследования на макроуровне при использовании ПМК ANSYS. Конструкторский отдел ставит задачу моделирования и подает сведения об объекте анализа, исполнителю, который, в свою очередь, определяет требуемые параметры расчетной модели в ПМК ANSYS. На основе полученных исходных данных в ПМК ANSYS производится расчет требуемого параметра, в частности величины напряжений, динамических перемещений, частот и т.д. Полученные после проведения анализа данные используются в дальнейшем конструкторским отделом. Структура информационных потоков представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Структура информационных потоков

3.2 Структура документооборота

В соответствии с описанными выше потоками информации можно предложить структуру документооборота, которая будет иметь место при использовании разрабатываемого комплекта ММ в среде ПМК ANSYS (рисунок 3.2).

Предусматривается, что из конструкторского отдела исполнителю будет передаваться задание на анализ конструкции в виде документа “технологическое задание на анализ расчетной модели”. Исполнителем анализа расчетной модели является инженер-конструктор, работающий с ПМК ANSYS. После проведения работ по анализу исполнитель передает отчет о проделанной работе и полученных результатах в конструкторский отдел, из которого данные либо участвуют в дальнейших исследованиях, проводимых конструкторским отделом, либо передаются непосредственно заказчику в случае, если в дальнейших исследованиях необходимость отсутствует.

Рисунок 3.2 - Структура документооборота

3.3 Концептуальная модель данных

Рассмотрим объект анализа как систему, характеризуемую отдельными параметрами. Параметры влияют каждый в отдельности на всю систему, а в совокупности и определяют свойства объекта как системы. Поскольку моделирование предполагает создание виртуальной модели физического образца, то совершенно очевидно, что объект необходимо рассматривать как взаимосвязь отдельных компонентов. Описывая отдельный компонент набором свойств (характерных для системы, но в приложении к дискретному элементу) достигают полного отражения свойств и характеристик всего объекта.

Концептуальная модель объекта анализа представлена на рисунке 3.3 Конструкция представляется в виде системы, состоящей из конечных элементов, узлы которых связанны между собой определенной структурой. Каждая конструкция имеет название, характеризуется количеством элементов, топологией и действующими на нее нагрузками. Элементы в свою очередь характеризуются собственным номером, типом, геометрией, материалом. Каждому элементу соответствует определенные узлы. Узлы описываются пространственными координатами, степенями свободы и порядковым номером. Структура конструкции характеризуется последовательностью и способом соединения узлов.

Рисунок 3.3 - Концептуальная модель объектов анализа

3.4 Логическая модель данных

Логическая модель, отображающая основные взаимосвязи и составляющие объекта анализа, представлена на рисунке 4. По коду объекта, которому соответствуют название объекта, количество элементов, этот объект составляющих, топология объекта и действующие нагрузки, определяются элементы и структуры. По коду элемента определяются номера узлов, принадлежащих этому элементу, и их пространственные координаты. По номерам узлов определяются способы их соединения.