LEC-19 (1014363), страница 2
Текст из файла (страница 2)
• теплопроводность в непрерывном режиме 
электростатику 
магнитостатику 
и т.д.
Численные методы, и в частности метод конечных элементов, позволяют решать некоторые типы уравнений, представляющие интерес для различных областей физики. То же самое можно сказать и о применении программ, использующих эти методы. Одна и та же программа может служить для решения сходных задач, происходящих из различных дисциплин;
Тогда возникает проблема выбора языка общения между человеком и программой в рамках исследуемой задачи. Рассматривается несколько возможностей:
• единый нейтральный язык (математический);
• единый проблемно-ориентированный язык (механика, теплотехника и т.д.);
• язык для данной задачи.
Решение об использовании единого языка реализуется много проще, однако оно трудно принимается пользователем. Действительно, как интерпретировать интерактивный диалог, когда задаваемые вычислительной машиной вопросы формулируются на математическом языке?
Вот один пример.
- «Следует ли применить к этой поверхности граничное условие Дирихле (да/нет)?»
Тот же вопрос, сформулированный для теплотехники или электромагнетизма, выглядит следующим образом:
- «Эта поверхность имеет одинаковую и известную температуру (да/нет)?»
- «На этой поверхности электрический потенциал одинаков и известен (да/нет)?»
В действительности помимо языка часто существуют более глубокие различия, связанные с окончанием моделирования в каждом физическом явлении.
Поэтому часто встречается следующая последовательность обработки при рассмотрении задач методом конечных элементов:
• единое устройство разбиения на конечные элементы;
• устройство описания физических характеристик по дисциплинам;
• единое решающее устройство;
• устройство обработки результатов по дисциплинам.
Архитектура одной из таких систем приведена ниже.
Реализуют также и методы, которые состоят в использовании общих программ, способных адаптироваться к специальным задачам.
Например:
Программное обеспечение, использующее метод конечных элементов, становится более эффективным при использовании интерактивных процедур.
С другой стороны, широкое распространение метода конечных элементов, требующего больших затрат процессорного времени, стимулирует разработку компьютеров высокой производительности.
Наконец, появление систем управления базами данных для САПР и использование элементов искусственного интеллекта оказывают сильное влияние на прогресс в разработке программного обеспечения и на более тесную интеграцию в системе автоматизированного проектирования и производства.
Дополнительная литература
-
Абрамов Н.Н., Беркун В.Б., Кучеренко В.В., Перекальский В.М. Эффективные итерационные алгоритмы решения тепловых задач: Учебное пособие – М.: МИСИ, 1987. 67 с.
-
Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах. М.: КомпьютерПресс, 2002.
-
Бердичевский В.Л. Вариационные принципы механики сплошной среды. М.: Наука, 1982, 448 с.
-
Боровков А.И. Программный комплекс конечно-элементного анализа FEA // Аннотированный каталог учебных программных средств. Вып.3. СПб: СПбГТУ, 1995. С.100-102.
-
Бреббия К., Телес Ж., Вроубел Л. Методы граничных элементов. М.: Мир, 1987. 348 с.
-
Бурман Я.З., Салахов Р.Р. О реализации МКЭ на персональных ЭВМ. Прикладные проблемы информатики, No1, 1989.
-
Бурышкин М.Л., Гордеев В.Н. Эффективные методы и программы расчета на ЭВМ симметричных конструкций. Киев: Будивельник, 1984.120 с.
-
Бутенин Н.В., Лунц Я.Л., Меркин Д.Р. Аналитическая механика. М.: Наука, 1984. 452с.
-
Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности. М.: Мир, 1987. 542 с.
-
Вилипыльд Ю.К., Лайгна К.Ю., Кала Т.Н. Расчет стержневых и пластинчатых систем по методу конечных элементов МКЭ/20. Таллинн, 1979.
-
Галкин Д.С., Галкина Н.С., Гусак Ю.В. Многоцелевая автоматизированная расчетная система МАРС. Сб.: Комплексы программ математической физики. – Новосибирск, 1984.
-
Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. М.: Мир, 1984. 428 с.
-
Городецкий А.С. Программа МИРАЖ для статического расчета конструкций методом конечных элементов. Автоматизация проектирования как комплексная проблема совершенствования проектного дела в стране: Сб. трудов всесоюзной научной конференции. М., 1973.
-
Городецкий А.С., Здоренко В.С. Типовая проектирующая подсистема ЛИРА для автоматизированного проектирования несущих строительных конструкций. Сб.: Системы автоматизированного проектирования объектов строительства. Вып.1, 1982.
-
Зенкевич О. Метод конечных элементов в в технике. М.: Мир, 1975. 536 с.
-
Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М.: Мир, 1986. 318 с.
-
Исаханов Г.В., Кислоокий В.Н., Сахаров А.С., Синявский А.Л. Система математического обеспечения расчетов пространственных конструкций // Проблемы прочности, No11, No12, 1978.
-
Калугин О.Ю., Кучеренко В.В., Попов В.А., Щукин О.И. Методика использования макроэлементов для решения на ЭВМ пространственных задач большой размерности. Учебное пособие. – М.: МИСИ, 1987. 105 с.
-
Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела. М.: Наука, 1977. 282 с.
-
Лойцянский Л.Г., Лурье А.И. Курс теоретической механики. Т. 1, 2. М.: Наука, 1982, 1983. 352 с., 640 с.
-
Лурье А.И. Теория упругости. М.: Наука, 1980. 936 с.
-
Лурье А.И. Нелинейная теория упругости. М.: Наука, 1980. 512 с.
-
Маслов Л.Б. Пpименение методов гpаничных и конечных элементов для анализа концентpации напpяжений в двумеpных и тpехмеpных задачах теоpии упpугости. Дис. … канд. техн. наук. ЛГТУ, 1992. 258 с.
-
Маслов Л.Б. Численные методы для pешения задач теоpии упpугости: Методическое пособие / Иван. гос. энеpг. ун-т.- Иваново, ИГЭУ, 1999. - 28с.
-
Маслов Л.Б., Козлов М.В. Конечно-элементный программный комплекс “МЕХАНИКА” - приложение в инженерном деле и биомеханике // Вестник Иван. гос. энеpг. ун-та. - Иваново, ИГЭУ, 2002. - No 2. - С. 23-28.
-
Молчанов И.Н., Николенко Л.Д. Основы метода конечных элементов. Киев: Наукова Думка, 1989. 272 с.
-
Никольский М.Д., Чернева И.М., Безперстова Н.Ф.и др. Комплекс программ МОРЕ для расчета сооружений по методу конечных элементов. В книге: Экспериментальные и теоретические исследования по механике твердого деформируемого тела. Сб. трудов ЛИИЖТ. – Л.: ЛИИЖТ, 1978.
-
Постнов В.А. Проблемы автоматизации метода суперэлементов. Программный комплекс КАСКАД-2. Сб.: Применение численных методов в строительной механике. – Л.: Судостроение, 1976.
-
Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1988. 712 с.
-
Самарский А.А. Введение в численные методы.- М.: Наука, 1987. - 459с
-
Тимошенко С.П., Янг Д.Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле. М.: Машиностроение, 1985. 472 с.
-
Флетчер К. Численные методы на основе метода Галеркина. М.: Мир, 1988. 352с.
-
Хечумов Р.А., Кепплер Х., Прокопьев В.И. Применение метода конечных элементов к расчету конструкций. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 1994. 353 с.
-
Шапошников Н.Н. Система прочностных расчетов по МКЭ СПРИНТ для ЕС ЭВМ. Сб.: Практическая реализация численных методов расчета инженерных конструкций. – Л.: Знание, 1981.
-
Шимкович Д.А. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows. ДМК, 2001. 448 с.
-
ANSYS Basic Analysis Procedures Guide. 1998.
-
Dahlblom O., Peterson A., Peterson H. CALFEM – a program for computer-aided learning of the finite element metod. Eng.Comput.,vol.3, N02,1986.
-
Felippa C., Introduction to Finite Element Methods, University of Colorado Press, 2002.
-
Middleton, J., Jones, M.L., Eds., Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. Gordon & Breach Science Publishers, 1998.
-
Niku-Lari A. Structural analysis system, (Sofware-Hardware, Capability – Compability – Aplications). Pergamon Press,vol.1-3,1986.
-
Pilkey W., Saczalski K.,Schaeffer H. Structural Mechanics Computer Programs, Surveys, Assessments, and avialability. – Univertsity Press of Virginia,1974.
-
Zienkiewicz O.C., Taylor Robert L., Taylor R.L., Finite Element Method: Volume 1, The Basis. Butterworth-Heinemann, 2000. 712 p.
-
Zienkiewicz O.C., Taylor Robert L., Taylor R.L., Finite Element Method: Volume 2, Solid Mechanics. Butterworth-Heinemann, 2000. 480 p.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
