Методы и средства разработки систем автоматизированного проектирования строительных объектов с технологией распараллеливания вычислений в компьютерных сетях

• Автор: Кислицын, Дмитрий Игоревич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ.

1.1. ОСНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ И СРЕДСТВА ИХ АВТОМАТИЗАЦИИ

1.2. ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

1.2.1. Общие сведения

1.2.2. Суперкомпьютеры.

1.3. КЛАСТЕР

1.4. СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ

1.5. ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ.

1.6. ВЫВОД1Л ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. АЛГОРИТМ РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПУТМ РАЗДЕЛЕНИЯ НА УСЛОВНО САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ ПРОЕКТНЫЕ ЕДИНИЦЫ.
2.1. МЕТОД РАЗДЕЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ НА ПОДКОНСТРУКЦИИ
2.2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБЪЕДИНЕНИЯ ПОДКОНСТРУКЦИЙ
2.3. АЛГОРИТМ РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО СООРУЖЕНИЯ
2.4. ВЫВОД ПО ГЛАВЕ 2.
ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ РАСПРЕДЕЛННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ В КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЯХ.
3.1.0 БАЗОВОМ ПРОГРАММНОМ СРЕДСТВЕ ПС ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА, РЕАЛИЗУЮЩЕГО МЕТОД РАЗДЕЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ8О
3.2. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО СРЕДСТВА ДЛЯ
УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ РАСПРЕДЕЛННЫХ
ВЫЧИСЛЕНИЙ
3.3. ИЗУЧЕ1ШЕ ЭФФЕКТА ОТ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ РАСПРЕДЕЛННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ПО МЕТОДУ РАЗДЕЛЕНИЯ ЗДАНИЯСООРУЖЕНИЯ НА УСЛОВНО САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ОБЪЕКТЫ
3.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕРЫ РАСЧТА.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ЗАВИСИМОСТЬ ВРЕМЕНИ РАСЧТА ОТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОМПЬЮТЕРА ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ
СТРОИТЕЛЬНОЙ МЕХАНИКИ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ЛИСТИНГ КОДА ПС РЕШАТЕЛЬ фрагмент.
ПРИЛОЖЕНОИЕ 4. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ ПС РЕШАТЕЛЬ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


РД -. В состав комплекса входят универсальная программа конечноэлементного анализа SCAD, а также ряд функционально независимых проектно расчетных и вспомогательных программ. Программа SCAD предназначена для расчета сооружения в целом. Другие проектно расчетные программы ориентированы на выполнение детальных проверочных расчетов несущих строительных конструкций (отдельных балок, колонн, плит) в соответствии с действующими нормами. При этом в качестве нагрузок часто используются данные, полученные с помощью программы SCAD. Программный комплекс MicroFe является мощным инструментом инженера-конструктора, сочетающим легкость формирования расчетной схемы с многообразием инструментов для учета всех особенностей работы конструкции [5]. Возможность решать задачи, как в линейной, так и в нелинейной постановке, проводить динамические расчеты (собственные колебания, расчет на динамическое воздействие, в том числе с учетом нелинейных связей), анализ устойчивости позволяет выполнять комплексный анализ работы конструкции. Дополнительные виды расчетов, такие как: расчет на прогрессирующее разрушение, определение спектральных свойств матрицы жесткости позволяет выявить слабые места конструкции и найти оптимальные расположение и сечения элементов несущих конструкций. Применение данного программного комплекса позволяет использовать самые современные достижения вычислительной механики в расчетах строительных конструкций в понятном для инженера виде. Повышенное внимание при разработке уделяется точности получаемых результатов. Для обеспечения наивысшей точности расчетов используются новейшие разработки в методе конечных элементов. Формирование модели ведется в понятных инженеру-строителю терминах. В качестве составляющих частей модели фигурируют обычные строительные элементы (плита, стена, колонна, балка и др. Развитые возможности построения модели, использование информации о модели из архитектурных программ (в первую очередь, УЮАОо) и графических программ (форматы бх^ clwg) делают работу с моделью комфортной. Учет реальных размеров строительных конструкций позволяет повысить точность получаемых результатов для особых точек и обойти недостатки метода конечных элементов. Специальные инструменты для корректного учета стыков колонна-плита, балка-стена, стена-плита, плита-ребро дают возможность корректно смоделировать соответствующие реальные связи и получить корректные результаты для данных стыков без дополнительных затрат труда (большинство из этих инструментов могут быть сгенерированы автоматически). Работа с несогласованными сетками позволяет получить качественные конечноэлементные сетки при корректном моделировании стыков конструктивных элементов. Модель слоистого грунтового основания с возможностью задания нелинейных свойств соединения фундаментов с грунтовым массивом и нелинейных свойств грунта позволяет* корректно учесть влияние работы основания на несущую конструкцию. Модель позволяет учесть разность свойств по слоям, влияние соседних строений, что невозможно при использовании различных моделей упругого основания. Мощное расчетное ядро позволяет решать задачи большой размерности за короткое время на обычных персональных компьютерах. Автоматическое распараллеливание расчетов позволяет использовать все ресурсы многопроцессорных (многоядерных) компьютеров для ускорения расчетов. Реализация новейших нормативных документов. Имеет сертификат соответствия № РОСС 1Щ. СП. Федерального надзора России по ядерной и радиационной безопасности (№ 4 от ). Сотрудничество с нормообразующими институтами позволяет корректно реализовать новые нормативные документы сразу после их выхода. В MicroFe реализованы расчеты на прогрессирующее обрушение, расчет теплопроводности, расчет на сейсмическое (динамическое) воздействие с учетом работы нелинейных связей (сейсмоизоляторов). Реализована оценка надежности конструкций вероятностными методами. Программный комплекс STARK ES - предназначен для расчета пространственных конструкций на прочность, устойчивость и колебания [9].