Введение к работе
Актуальность. Для развития математических методов описания объекта проектирования, среды его функционирования, а также ые-додов принятия проектно-конструкторских решений характерна тенденция усложнения реализующих алгоритмов. Современные САПР отличаются интерфейсом системно -адаптационного характера, требу-гакм наличия большого количества обслухиващих программ (драйверы внешних устройств, поддрекка интерактивной графики и т.д.). Следует также обратить внимание на то обстоятельство, что вследствии органичной неделимости фаз программирования разработками методов и вычислительных алгоритмов, программированием и отладкой занимается профессиональный программист, зачастую недостаточно осведомленный в проблемной области САПР, что не мояэт не приводить к негативным последствиям.
В диссертации предлагается вариант интегрирование -специализированной среди (ЯСС) для реализации САПР несущих конструкций. ИСС представляет собой среду программирования, объединяющую в себе такие элементы программного обеспечення, как система программирования, эксплуатации, управления диалогом, графикой, базами данных, очередностью вызова модулей. Проблемная ориентация ИСС позволяет' значительно повысить эффективность и общность процосса реализации' САПР, несущих конструкций в строительстве. Предлагаемая ИСС, с одной стороны проблемно-ориентирована, а с другой объектно-независима. В иерархии программного обеспечения современных персональных компьютеров ИСС занимает промежуточное подол» иие между системами программирования и проблемно-ориентированными прикладными системами, такими как СУБД, издательские системы и т.д.
Целью работы является:
выявление и анализ требований к программному обеспечению САПР несущих конструкций;
определение состава средств проектируемого инструмента необходимых й достаточных для реализации в его рамках любого САПР в области проектирования и строительства несущих конструкция;
разработка синтаксиса и семантики внутреннего языка программирования;
реализация транслятора Я8ыка;
апробация технологии программирования наиболее часто используемых расчетных и обслуяиваюедх алгоритмов, а так яе подсистем САПР средствами разработанного языка;
- реализация САПР "Свайные фундаменты опор мостов".
Методологический аспект. При разработке и реализации КОС
использованы методы структурного программирования, организации и упорядочения данных, а так кэ принципы теория создания компиляторов, методы и способы орзаиизации банков данных, т.е. в из-
- 4 -вестноя степени сделан упор на современные атрибуты системного подхода в области САПР. Научная новизна:
разработана специализированная среда для реализации САПР несущих конструкций;
сформирована система понятий и обозначений,- позволяющая компактно и относительно просто описывать расчетные, обслуживающие и сервисные алгоритмы САПР;
задействованы в комплексе такие средства программирования, как: "дисковые" переменные, динамическая генерация имен переменных и функций языка (подпрограмм), предача и возврат из функций переменного количества параметров произвольной организации и типа
На зашиту выносится:
-
Равраоотанная интегрирование - специализированная среда ИСС, в том числе, синтаксис и семантика языка, как система понятий и обозначений для компактного описания вычислительных и диалоговых алгоритмов;
-
Новые подходы к определению подпрограмм, генерации имен переменных и набор матричных операций языка
-
САПР "Свайные ростверки": рекурсивный подход, диалоговая организация.
Практическая значимость и внедрение. С помощью разработанного в диссертации ИСС были реализованы и внедрены в проектные организации программные продукты следующего целевого назначения:
банк данных по искусственным сооружениям на железных дорогах, ориентированный как на текстовую и цифровую, так и на графическую информацию;
определение грузоподъемности С классификация ) металлических пролетных строений существующих мостов;
определение условий пропуска по искусственным сооружениям на йвлеэньк дорогах тяжеловесных и негабаритных составов;
расчет и конструирование свайных ростверков;
- определение внутренних усилий в нераэрезных пролетных стро-
ениах мостов;
выявление экстремальных ситуаций при исследовании налряязн-но-деформированного состояния несущих конструкции от различные комбинаций нагрузок;
редактор текстов для подготовки программ данного языка и шаблонов образов экранов;
графический редактор для подготовки элементов изображений, графического диалога;
пре- и поспроцессоры для системы прочностных расчетов мето-
- 5 -дом конечных элементов SPRINT PC.
Значительная часть материалов, разработанных в диссертации, передана в ряд организаций, а именно:
службы пути Куйбыиевской, Горьковской, Кемеровской, Днепропетровской железных дорог, а также в Министерство путей сообщения;
проектний институт Гипростроймост КЬстотреста;
проектный институт морнефгегаз;
проектный институт Гипротрансмост;
проектный институт Ленгипротрансмост;
Ташкентский авиционный завод.
Опыт программирования в рамках ИСС показывает, что тексты программ 10-20 раз короче, а время от начала написания программ до внедрения в эксплуатацию в 5-Ю раз меньше, чем при исполь-вовании таких языков программирования, как Си и Паскаль.
Реализация. Первоначально система была реализована на машинах серии ЕС ЭВМ, а 1990 году, была закончена версия для компьютеров типа PC XT/AT, в которой были использованы возмогаости данных ЭВМ, такие как, графический диалог, звуковые эффекты, работа с "мышью".
Апробация. Результаты работы докладывались на научно-технических конференциях МИИТ (1989, 1990, 1991 гг.), на межкафедральном семинаре МИИТ-МИСИ в 1991 г. Разработанное средство экспонировалось на международных выставках T00LS-91 и САЛР-91.
Структура диссертации. Диссертация состоит ив трех глав, основных результатов и выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит листа шшинописного текста, 61 рисунка, 3 таблицы.
