Формирование  и  содержание  строительной  информатики  как  учебной  дисциплины  в  университетах.  (2)
  Строительные материалы
  Строительные машины
  Опыт строительства
  Прочие строительные статьи
  Строительные объявления
  Обратная связь
  Главная страница

 
 В помощь снабженцу
 

 
 Строительные новости

22.6.2019
Новая марка сверхпрочной стали от компании Ruukki

  Погодоустойчивость и сверхпрочность. Именно эти два необходимых для конструкционных сталей качества сочетаются в Optim 550 W, конструкци...

2.6.2019
Кондиционером управляет мобильник

  Кондиционером, оказывается, можно управлять с… мобильного телефона. Новую технологию разработала известная компания по производству сотово...

12.6.2019
Новинки насосного оборудования GRUNDFOS

Гости выставки SHK-2011 первыми в России смогут увидеть работающие модели новых цифровых дозировочных насосов и бытовых сантехнических агрегатов
...

10.6.2019
Секрет оборачиваемости опалубочной системы

  Технология возведения зданий из монолитного бетона по-прежнему наиболее популярна в Европе. Главным же критерием качества опалубочных сист...

 

 

 

 
 В помощь снабженцу
 

 Формирование  и  содержание  строительной  информатики  как  учебной  дисциплины  в  университетах.  (2)

   Необходимость модернизации традиционных методов планирования, формализации и дизайна в проектировании с помощью компьютеризированных методов привела к значительным изменениям научных основ образовательных программ, которые составляют основу подготовки студентов строительных вузов. Это будет показано в дальнейшем на примерах. Последствия этого – значительные изменения в учебных планах, включающих в себя фундаментальные области, на которых базируется строительная информатика, такие, как матричная алгебра, теория графов, теория множеств, теория моделирования, программирование и др.
  
   Геометрия
   Описание геометрии конструктивных элементов и визуализация их форм – это традиционная задача проектирования. Технические чертежи на бумаге, выполненные вручную, как основной метод конструирования, вытеснены в настоящее время компьютерной графикой, дизайном и геоинформационными системами. Новые мощные методы требуют изучения топологии, формирования комплексных 3D-форм, визуализации конструктивных частей в перспективе и использования световых эффектов. Ручное конструирование перспектив, например, может быть заменено следующей нелинейной трансформацией:

  

   y1, y2, y2 координаты объекта
   z1, z2, z2 координаты визуализации
   v1, v2, 1 вектор визуализации
   a глубина визуализации
  
   Осуществление новых топологических и геометрических методов требует преобразования математического аппарата, фактических структур данных и алгоритмов, а также пользовательских интерфейсов, которые составляют основу строительной информатики.
  
   Физика
   Проектирование реальных зданий и сооружений связано с анализом физического (механического) поведения строительных конструкций и их взаимодействия с окружающей средой. В свою очередь, традиционный анализ основан на использовании физических законов и их реализации с помощью математических вычислений. Аналитические решения этих формализаций для комплексных моделей обычно невозможны. Компьютер же оперирует лишь численными решениями.
   Практически все типы реализаций физического поведения строительных систем сегодня могут быть проанализированы с помощью метода конечных элементов. Значительная часть формализаций и компьютерной реализации этого метода не зависит от специфических областей строительного проектирования. Разложение конструктивной области на ряд конечных элементов и выражение функций как суммы элементарных выражений позволяет получить алгебраическое уравнение, легко решаемое на компьютере.
   Например, в случае стационарного теплового потока с температурой u, температурным градиентом g, температурным состоянием f, источником тепла w0 и матрицей проводимости С, получаются следующие уравнения:

  

   где: u – температура; A – системная матрица;
   q – интенсивность; w – тепловая нагрузка.
   Объектно-ориентированная программная концепция привела к эффективному осуществлению метода конечных элементов с использованием компьютерных средств. Физическая система разлагается на объекты, которые классифицируются как ряды, элементы, материалы, нагрузки и конструктивные элементы. Эти классы формируют базу данных, структура которой практически не зависит от физических параметров.
   Первоначальное решение приходит как интерполяция и интегрирование элементов, а также как решение традиционной системы уравнений. И в этом случае одна из задач строительной информатики – создать обобщенную базу данных, алгоритмов и пользователей всех интерфейсов, применимых к различным областям проектирования.

   Окончание следует.

  П. Паль, В.И. Теличенко, Г.Г. Малыха