Подсистема Metro

Компонент программного комплекса по расчету методом конечных элементов.

Подсистема Metro была разработана в ходе разработки программного комплекса по расчету методом конечных элементов в качестве надстройки над существующими строительными программами Лира, СКАД. В ходе работ был учтен опыт использования зарубежных программных комплексов Abaqus, Ansys, Algor, а также проект с открытым исходным кодом Felt. При этом исправлены следующие недостатки программ Лира и СКАД:

1. Стало легче изучать и эксплуатировать систему, так как информация представлена в виде графического файла AutoCAD и текстовых данных в виде модуля BlackBox. В Лире и СКАДе информация разложена по множественным «крысиным норкам»(свойствам графических элементов) и надо затратить большие усилия, чтобы изучить модель. Это приводит к тому, что модели, подготовленные одними расчетчиками, обычно отвергаются другими (в связи с большим числом плохо структурированной информации). В то же время модель, разработанная в указанной подсистеме, легко изучается разными расчетчиками вследствие четкого выявления структуры. В целом в ходе эксплуатации подсистемы в семи (или более) организаций было подготовлено около 20 высококвалифицированных расчетчиков.
2. Реализованные алгоритмы геометрической проверки позволили строить модели с большой стабильностью расчетных характеристик. Лира и СКАД во многих случаях пропускают подобные ошибки.
3. В качестве инструмента построения графической модели использован AutoCAD, что предоставило расчетчикам более удобные методы работы, чем графический интерфейс Лиры и СКАДа, так как ресурсы и опыт Autodesk несравнимы с ресурсами и опытом разработчиков Лиры и СКАДа. Первая стыковка с AutoCAD была сделана в виде модуля на языке lisp, вторая на Компонентном Паскале через интерфейс COM (см. Acad) и третья также на Компонентом Паскале через разбор и генерацию файлов в формате DXF (см. Dxf).
4. Стало легко интегрировать дополнительные расчеты, так как был организован доступ через пользовательские алгоритмы (написанные на Компонентном Паскале) ко всем внутренним данным в виде большого количества больших массивов. В существующих Лире и СКАДЕ доступ к этой информации осуществляется вручную и дополнительные расчеты занимают много времени.
5. Краткий результативный отчет позволил быстро (на двух страницах текста) оценивать параметры модели, в то время как в Лире и СКАДе для этого надо вручную вытаскивать большое количество графиков или таблиц.

Применение BlackBox позволило значительно снизить трудозатраты по программированию. Один из компонентов, ранее разрабатываемый на Visual C++, по этой причине был отвергнут.

Разработчики:

• Капаров Чубак
• Бурым Андрей
• Капаров Садал
• Оморов Бакыт
• Тажмамат уулу Кубанычбек

Подсистема использовалась 7 лет в качестве внутреннего корпоративного софта, поэтому она не была приведена к виду, удобному для продаж.

С помощью подсистемы были рассчитаны конструкции зданий и сооружений в Казахстане (Алматы, Астана, Караганды, Актобе, Актау), Кыргызстане (Ош), России (Новосибирск, Екатеринбург, Нижневартовск, Томск).

В ходе реализации модуля по сейсмике были обнаружены ошибки в формулах СНиП (строительные нормы и правила), подготовленных в СССР, РФ и других государствах СНГ.

Развившийся строительный кризис приостановил планы по разработке:

1. Нового, подходящего для коробочного продукта, интерфейса.
2. Интеграции своего расчетного модуля, реализовывающего метод конечных элементов с возможностью параллельных вычислений для больших задач.
3. Реализации нового алгоритма для пространственного расчета элементов железобетонных конструкций.
4. Реализации оптимизационных расчетов, позволяющих при помощи «грубой силы» (машинного перебора вариантов) удешевлять строительные конструкции.
5. Реализация модуля, позволяющего в значительной мере автоматизировать генерацию чертежей в соответствии с нормами и традициями России и СНГ (чертежи, получаемые из американских и европейских программ, сильно отличаются наших).

Если руководители строительных вузов будут заинтересованы, то можно будет организовать разработку новой версии системы силами студентов на факультативных занятиях, как программного продукта с открытым исходным кодом, что станет дополнительной рекламой для вуза, как разработка системы x.org стала рекламой Массачуссетского технологического института.

С предложениями обращаться: Тажмамат уулу Кубанычбек