Автоматизация инженерных расчетов

Инженерные расчеты

Существуют два вида инженерных расчетов:

1. Проектный. Данный вид расчета является предварительным и упрощенным, он выполняется в процессе разработки конструкции объекта или модели процесса с целью определения размеров, масштаба и материала.
2. Проверочный расчет. Данный вид расчета является уточненным расчетом известной конструкции или процесса, цель которого - проверка ранее рассчитанных параметров.

Самыми распространенными расчетами являются:

1. Расчет строительной конструкции. Прочностные расчеты конструкций осуществляются по двум группам предельных состояний. Первая из них подразумевает исчерпание несущей способности исследуемой конструкции с последующим разрушением. Основная задача такого расчета - недопущение возникновения данного состояния конструкции в случае оптимальных параметров сечения. Расчет по второй группе подразумевает обеспечение оптимальной эксплуатации конструкции.
2. Моделирование и геотехнический расчет. Цель данного расчета заключается в выявлении воздействия проектируемого объекта на окружающие его объекты и обеспечение безопасной эксплуатации.
3. Экологический расчет. Цель экологического расчета обеспечение нормативных уровней загрязнений окружающей среды, шумовых параметров и т.п.
4. Светотехнический расчет. Данный расчет представляет собой совокупность действий, которые направлены на выбор осветительных приборов.
5. Электротехнический расчет.
6. Гидравлический расчет.
7. Составление энергетического баланса.
8. Тепловой расчет.

Системы автоматизации инженерных расчетов

Самыми широко используемыми системами автоматизации инженерных расчетов являются:

1. S-Рlus.
2. Axum.
3. Mathcad.
4. Matlab.
5. Simulink.
6. Statistica.
7. Maрle.
8. Unicalc

В состав системы входят набор процедур анализа, необходимый для использования бизнесе, различных исследованиях. Кроме графических и статистических средств, в данной системе есть специализированные модули, которые могут быть использованы для биомедицинских исследований, решения промышленных и технических задач. Работа со всеми имеющимися модулями осуществляется в едином программном пакете. При помощи языков программирования, которые реализованы Statistica можно легко создать оконченные пользовательские решения, которые могут быть встроены в другие вычислительные среды и приложения.

Matlab одновременно является языком программирования и операционной средств. Существенное преимущество данной автоматизированной системы заключается в том, что здесь могут быть написаны программы для многократного использования. Еще одна отличительная черта данной системы - ориентация на векторные и матричные вычисления, которые активно используются во многих областях промышленности и науки. Matlab выполняет операции над матрицами и векторами в режиме прямых вычислений, без программирования. Система легко модифицируется и адаптируется в определенным задачам пользователя. В базовый набор системы входят алгебраические, арифметические, тригонометрические, специальные функции, функции преобразования Фурье, матричные и векторные функции, операторы построения графиков в различных системах и т.п. Самыми известными областями использования Matlab являются: разработка приложений, вычисления и математика, научная графика, разработка алгоритмов, визуализация результатов, анализ информации, макетирование, вычислительный эксперимент и имитационное моделирование.

Unicalc предполагает решение вычислительных задач на основе аппарата непосредственных моделей. Данная система автоматизации способная эффективно решать оптимизационные, прямые, обратные регрессионные задачи на системах, где часто отсутствуют стандартные численные методы. Unicalc обеспечивается реализация для установленной модели процесса выделения пространства решения, которое обеспечивает, например, функции обратного счета; использование интервальных значений числовых параметров; использование соотношений произвольной формы. Специальные версии системы применяются коммерческих, инженерных и научных расчетах, системах автоматизированного проектирования и учебном процессе.