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

28.8.2019
Юбилей Российской академии архитектуры и строительных наук

В Москве было проведено Общее собрание РААСН, посвященное очередной годовщине её создания. В соответствии с распорядком работы Общего собрания в Кол...

26.8.2019
Темпы строительства в Москве растут

  Как было доложено Президенту РФ Дмитрию Медведеву Мэром Москвы Сергеем Собяниным, в 2011 году в Москве было построено и сдано около 7 ми...

24.8.2019
Американская технология малоэтажного домостроения становится интернациональной

  Анализ мирового строительного рынка показывает, что американский модульный тип малоэтажного домостроения становится все более популярным.<...

2.8.2019
Российский Союз Общественных Академий Наук

В Министерстве юстиции Российской Федерации зарегистрировано общественное объединение – Российский союз общественных академий наук и выдано свидетел...

 

 

 

 
 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