Том 2. Технология (1041447), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Большинство из них имеет достаточно полное методическое обеспечение, под котррым подразумевается механическая и математическая постановка задачи расчета. Все это позволяет разработать подсистему расчетов на прочность металлических конструкций, дающую определенный экономический эффект благодаря оптимальности применяемых конструктивных решений, экономии материала, повышения производительности труда проектировщиков и сокращения сроков проектирования объектов. Оптимальность принимаемых конструктивных решений достигается возможностью быстрого сопоставления различных вариантов конструктивного исполнения проектируемого объекта. Металл экономят благодаря принятию более обоснованных расчетных схем.
Повышение производительности труда связано с автоматизацией наиболее трудоемких операций проектирования, что, в свою очередь, обеспечивает сокращение сроков проектирования объектов. Подсистема расчетов металлоконструкций на прочность предполагает использование ЭВМ для автоматизации расчетов конструкций, представляющих собой произвольную композицию из стержней и пластинчатых элементов, на действие статических и динамических нагрузок, определение расчетных комбинаций усилий и подбор сечений стержневых элементов.
Она представляет собой набор трех связанных между собой процедур (подпрограмм), которые по своим признакам могут быть объединены в пакеты: — пакет процедур математического обеспечения; — пакет проблемна-ориентированных процедур расчета; — пакет объектно-ориентированных процедур расчета. Под процедурой математического обеспечения понимается решение частной математической задачи, которая составляет часть более общей задачи строительной механики.
Примерами могут служить процедуры решения задач матричной алгебры и математической физики, разложения внешних нагрузок в ряды Фурье и т. д. Под проблемно-ориентированной процедурой расчета металлических конструкций понимается процедура, ориентированная на решение какой-'либо проблемы. Примером могут служить процедуры расчета стержневых и оболочковых конструкций. Другими словами, проблемно-ориентированная процедура должна представлять собой универсальное средство для решения целого ряда задач расчета металлоконструкций разнообразного вида, обеспечивающее большую свободу в выборе геометрических и механических характеристик элементов конструкции, в описании внешних силовых и температурных факторов, условий закрепления и т.
д. В отличие от проблемно-ориентированных процедур объектноориентированная процедура расчета относится к конкретной конструктивной форме, характеризующей какой-либо достаточно узкий класс объектов (фермы, плоские ортогональные рамы, балки). Объектно-ориентированная процедура расчета требует минималь- зю ного количества исходных данных, поскольку некоторые сведения храняется непосредственно в ЭВМ. Подготавливаемые для расчета исходные данные касаются только некоторой ограниченной информации о данной конструкции (высота фермы, длина панели, балки) .
В единой подсистеме расчетов на прочность все три процедуры функционально связаны. Обращение к конкретной процедуре в ходе решения задачи в САПР может быть обеспечено в автономном и системном режимах. При а в т о н о м и о м режиме запуск подсистемы инициируется проектировщиком и к нему же поступают результаты. В этом режиме подготовку исходных данных ведут сотрудники проектного отдела, имеющие представление о программировании. Счет на ЭВМ выполняют операторы, а разработчиков системы привлекают лишь для консультаций в отдельных случаях.
Для решения задачи в таком режиме необходимо программное обеспечение элементов технологии. В си с те м н о м режиме запуск подсистемы инициируется другой подсистемой и результаты работы поступают в распоряжение этой подсистемы. Информационная стыковка при обращении к подсистеме расчетов на прочность или ее фрагментам со стороны других подсистем обеспечивается автоматически с помощью специально формируемых таблиц входных документов. Подсистема оптимального проектирования конструкций предназначена для оптимизации проектных решений с учетом оптимизации параметров основных конструктивных элементов (высоты балки, ширины и толщины поясов, толщины стенок, размеров сечений, ребер жесткости).
Оптимизация выполняется на дискретном множестве размеров. В качестве целевой функции может быть принята стоимость конструкций и трудоемкость изготовления. Задача оптимизации формулируется в терминах математической теории оптимального управления и решается с использованием принципов вариационного исчисления„принципа максимума Понтрягина, методами динамического программирования (см. ~ 2). Решение задачи проводится в условиях ограничений на основные 'параметры конструкции. Для решения задачи в машине содержится универсальный пакет программ, предназначенный для поиска минимума целевой функции в заданной области. Работа с пакетом проводится в интерактивном режиме с использованием дисплеев, с помощью которых обеспечивается просмотр информации и управление ходом решения задачи.
Целевая функция (масса, стоимость или другой качественный показатель конструкции) записывается в аналитическом виде или в виде алгоритма. Аргументами ее являются искомые параметры конструкции. При решении задачи ограничения формулируются в виде неравенств. Например, напряжения в конструкции не должны превышать расчетных сопротивлений материала, прогибы не должны превышать допускаемых значений и т. д. Функции, присутствующие в неравенствах, также должны быть выражены в виде формул или алгоритмов. Далее программируется процедура вычисления зл на машине отлаживается программа и включается в унизадачи на У а ачи аналиверсальный оптимизирующий пакет.
В ходе решения зада зируется ряд вариантов конструкции, все онн могут быть выведены на печать. По усмотрению проектировщика выбирается лучший вариант решения. Подсистема технико-экономических расчетов металлоконструкций предназначена для уточненного расчета технико-экономических показателей (расхода материалов, заводской себестомости, приведенной стоимости, народнохозяйственных затрат) проектов металлических конструкций. Ее используют с целью повышения качества проектных решений благодаря возможности подробного учета на этапе проектирования затрат на изготовление, монтаж и эксплуатацию. При разработке технической документации расчет стоимостных показателей металлических конструкций возможен по действующим оптовым прейскурантам.
Прейскурант основывается на усредненных ценах, относящихся к отрасли в целом. К сожалению, пользуясь такой методикой, невозможно анализировать влияние конструктивных особенностей конкретного изделия на трудоемкость и другие технико-экономические показатели при сравнении вариантов проектных решений. В ЦНИИПСКе разработаны специальные методики для расчета технико-экономических показателей в условиях вариантного проектирования. Эти методики положены в основу автоматизированной системы расчета технико-экономических показателей.
Методика основана на статистической обработке большого объема фактических данных о трудоемкости металлических конструкций, с которой стоимостные показатели находятся в пропорциональной зависимости. Установлены доминирующие факторы трудоемкости и получены эмпирические формулы ее зависимости от параметров конструкции. На основе этих формул построены удобные в пользовании таблицы. Для оценки конструктивных особенностей изделий в методике предложена статистическая оценка трудоемкости по отдельным операциям.
С помощью расчетов они учитываются при подсчете общей трудоемкости проектируемого изделия. Подсистема технико-экономических расчетов подразделяется на ряд задач, выполняющих определенные функции: 1. Кодирование информации о металлических конструкциях и расчет трудоемкости, т. е. кодирование информации, содержащейся в чертежах, преобразование ее для хранения на машинном носителе памяти, хранение в упорядоченном виде информации о нормах трудоемкости технологических операций, поддержание нормативной информации, расчет трудоемкости металлических конструкций. 2. Расчет заводской себестоимости металлических конструкций по вышеописанной методике.
3. Расчет комплексных технико-зкономических показателей металлических конструкций и расчет их составляющих, не входящих в заводскую себестоимость (транспортные затраты, затраты на монтаж и т. д.). з22 Таким образом подсистема позволяет определить технико-экономические показатели при многовариантном анализе металлических конструкций с учетом конкретной технологии изготовления н конкретного состава оборудования. Основу подсистемы справочно-нормативной информации, создающей большое разнообразие таблиц, формул, составляет единая структура представления выходной информации. В подсистеме все справочно-нормативные материалы заданы на бумажном носителе тремя формами информации: поясняющей, табличной н программно-реализованной информацией. Таблицы и формулы кодируются числами, что обеспечивает возможность перфорации их и работу управляющей информационна-поисковой системы по наполнению подсистемы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
