автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Разработка программного комплекса для моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов

На правах рукописи

Мееров Иосиф Борисович

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ИСЧЕРПАНИЯ РЕСУРСА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

Специальность 05.13.18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ , >

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нижний Новгород 2005

Работа выполнена на кафедре математического обеспечения ЭВМ Нижегородского государственного университета им. И.И. Лобачевского

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент, Карпенко Сергей Николаевич.

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор,

Попов Евгений Владимирович.

Кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Митин Сергей Вячеславович.

Ведущая организация:

Нижегородский филиал Института Машиноведения РАН.

Защита состоится <<$» 2005 г.

в часов на заседании диссертационного совета

Д 212.166.13 в Нижегородском государственном университете им. Н.И. Лобачевского по адресу 603600, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23, корп. 2, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ННГУ.

Автореферат разослан

«в» шш

2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.166.13 в ННГУ к.ф.-м.н., доцент

В.П. Савельев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Машиностроительный объект - понятие, допускающее достаточно широкое толкование. К машиностроительным объектам относят станки различного назначения, энергетические установки, инженерные сооружения со стальными несущими конструкциями (мосты, хранилища больших емкостей и/или высоких давлений, мачты и башни повышенной высотности), компрессорные установки и магистральные трубопроводы и т.д. Большая часть машиностроительных объектов относится к классу потенциально опасных. Аварии на таких объектах приносят, как правило, существенный материальный ущерб, бывают связаны с человеческими жертвами, могут иметь трудно предсказуемые экологические последствия.

В инженерной практике под ресурсом машиностроительного объекта понимается суммарная наработка объекта от начала его эксплуатации (или возникновения эксплуатации после ремонта) до перехода объекта в предельное состояние. Исчерпание ресурса машиностроительного объекта вызвано накоплением повреждений (деградацией) материала конструктивных узлов объекта, находящихся в наиболее нагруженном состоянии.

Исследованиям процессов исчерпания ресурса конструктивных узлов машиностроительных объектов традиционно уделяется большое внимание. Оценка выработанного и прогноз остаточного ресурса машиностроительных объектов составляет сложную научную задачу. Существенный вклад в разработку моделей, связанных с оценкой ресурса, был внесен Ильюшиным АА, Качановым Л.М., Работновым Ю.Н., Болотиным В.В., Новожиловым В.В„ Шестерековым С А, Боднером ВА, Леметром Ж., Шабошем Ж. и др. При этом особо следует отметить как теоретические работы, так и практические результаты, полученные в Нижнем Новгороде в результате объединенных усилий ученых и специалистов ОКБМ и НИИ Механики при Нижегородском государственном университете: Митенкова Ф.М., Городова Г.Ф., Кайдалова В.Б., Капустина СА, Коротких Ю.Г., Пичкова С.Н.

Математическое моделирование процессов деградации конструктивных материалов является одним из эффективных методов оценки выработанного и прогноза остаточного ресурса оборудования. Метод основан на интегрировании кинетических уравнений, описывающих процессы деградации материала при различных видах нагружений. Вид уравнений и состав их параметров определяется

механизмами деградации материала. Моделирование процессов исчерпания ресурса узлов оборудования является сложной научной проблемой и требует решения ряда проблем механики деформируемого твердого тела и механики разрушения, экспериментальной механики и математических методов моделирования физических процессов. При этом особое значение приобретает задача комплексного решения перечисленных проблем.

Трудности математического моделирования ресурса связаны со сложностью процессов исчерпания ресурса. Эти процессы являются многостадийными, нелинейными, сильно зависящими от конкретных условий изготовления и эксплуатации объекта. Они действуют в рамках различных механизмов деградации и в условиях их взаимодействия. Каждый механизм может быть описан моделями различной сложности. Многообразие действующих механизмов и выбор адекватных математических моделей составляет одну из основных проблем моделирования процессов исчерпания ресурса.

Применение вычислительной техники на всех этапах процесса моделирования позволяет существенно сократить временные затраты и трудозатраты. Для эффективного применения вычислительной техники необходима разработка специального программного обеспечения, что и определяет актуальность темы диссертации.

Цель работы.

Целью данной работы является разработка программного комплекса для автоматизации моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов. Данная цель предполагает решение следующих задач:

• исследование и анализ проблемы автоматизации моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов и выбор объекта исследования;

• разработка информационно-алгоритмической модели представлений машиностроительного объекта на различных этапах общей схемы моделирования процессов исчерпания ресурса;

• разработка и реализация программного комплекса для автоматизации моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов;

• разработка технологии применения программного комплекса для проведения вычислительных экспериментов по моделированию процессов исчерпания ресурса конкретных объектов.

Методы исследования.

Проведенные в работе исследования базируются на использовании методов математического моделирования, методов модульного и обьсктно-ориентированного программирования, технологии компонентного программирования и аппарата баз данных.

Научная новизна.

• Предложен новый подход к организации программных комплексов для автоматизации моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов как единого инструмента, обеспечивающего исследование моделей исчерпания ресурса и практическое применение этих моделей.

• Построена информационно-алгоритмическая модель представлений машиностроительного объекта на различных этапах общей схемы моделирования процессов исчерпания ресурса.

• Разработан программный комплекс для моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов.

• Разработана технология применения программного комплекса для проведения вычислительных экспериментов по моделированию процессов исчерпания ресурса конкретных объектов.

Практическая ценность работы заключается в создании проблемно-ориентированного программного комплекса, обеспечивающего поэтапное решение задач, связанных с моделированием процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов. Разработанная технология его применения обеспечивает возможность комплексного исследования научных и практических задач, возникающих на различных этапах моделирования ресурса машиностроительных объектов, в том числе - проведение вычислительного эксперимента по исследованию и обоснованию моделей исчерпания ресурса материала конструктивных элементов при различных условиях эксплуатации объекта. Основная ценность разработанного программного комплекса - универсальность и сокращение времени на разработку программных систем для моделирования процессов исчерпания ресурса конкретных объектов.

Реализация и внедрение результатов работы.

Разработанный программный комплекс реализован в среде Borland Delphi 5 для

ОС Microsoft Windows 9x/Me/2000/XP и внедрен в опытную эксплуатацию в ВГУП ЦНИИ «Буревестник», «Завод «Окиси этилена и гликолей», ОАО «Завод «Красное Сормово», Санкт-Петербургском государственном университете водных коммуникаций, НПО «Автоматизация машин и технологий». Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского на факультете Вычислительной математики и кибернетики.

Апробация работы. Научные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: XIX международная конференция по теории оболочек и пластин (Нижний Новгород, 1999г.), конференция «Вычислительная математика и кибернетика 2000» (Нижний Новгород, 2000г.), шестая Нижегородская сессия молодых ученых (Сэров, 2001г.), на семинарах в Нижегородском филиале Института Машиноведения РАН, каф. Подъемно-транспортных механизмов ВГАВТ, каф. Математического обеспечения ЭВМ ВМК ННГУ, каф. Информатики и автоматизации научных исследований ВМК ННГУ.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ, из них 5 статей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, приложений, списка использованной литературы из 115 наименований. Основная часть работы изложена на ПО страницах текста, содержит 39 рисунков.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, формулируется цель, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе дается анализ проблемы автоматизации моделирования-процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов и обзор литературных источников. Приводится общая схема математического моделирования процессов исчерпания ресурса, состоящая в последовательном решении взаимосвязанных задач

б

и задающая методологию оценки ресурса. Формулируются выводы из анализа методологии оценки ресурса и литературного обзора.

В параграфе 1.1 приводится понятие прочностного ресурса конструктивных узлов машиностроительных объектов и краткий анализ факторов его исчерпания.

В процессе эксплуатации элементы оборудования машиностроительных объектов подвергаются процессам деформации, износа, старения, коррозии и т.д. В результате этих процессов материал элементов оборудования постепенно деградирует, что и приводит исчерпанию ресурса оборудования.

Факторы, определяющие процессы деградации материала (исчерпания ресурса) зависят от типа оборудования и условий его эксплуатации. Эти факторы делятся на 3 группы: нагружающие воздействия, геометрические особенности конструкций и технологические.

Под механизмом деградации материала понимают некоторое единство процессов, определяющих характер и интенсивность деградации материала на микроуровне и макроуровне.

Сложность моделирования ресурса машиностроительного оборудования связана с тем, что скорость протекания процессов деградации существенно зависит от характера и истории эксплуатации оборудования и воздействия внешней среды, степени проявления различных механизмов исчерпания ресурса. Причем, влияние указанных факторов существенно различно на различных стадиях деградации материала.

В параграфе 1.2 дается краткий обзор методов оценки ресурса машиностроительных объектов.

Основными методами являются метод физической диагностики и метод математического моделирования. При математическом моделировании процесс деградации (или отдельные его стадии) описываются соответствующими математическими уравнениями, интегрирование которых позволяет прогнозировать протекание процессов деградации материала.

В параграфе 1.3 приводится обзор программных комплексов для моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов.

В ходе изучения были проанализированы следующие системы и проекты: Система ФИХАР, Система САФРА, АБД Материал, GeMis for Windows, Система вычислительного моделирования CMS, проект AMASE, программы АРБАТ, Лира 9.0, Ресурс 2.0, ВеСТ, КАМИН, Structure CAD Office, MSC.Nastran, ANSYS.

Результаты обзора можно обобщить следующим образом:

1. Моделирование процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов является сложной научно-практической проблемой, решение которой разбивается на решение отдельных задач: расчет напряженно-деформированного состояния (НДС) узлов, исследование свойств конструкционных материалов, разработка баз данных и знаний по свойствам материалов и конструкций и т.д.

2. На сегодняшний день известны как большое количество различных программ, связанных с проблемой оценки ресурса машиностроительных объектов, так и решения частных задач этой проблемы.

3. Прежде всего, это программные комплексы решения краевых задач механики сплошной среды (МАЭТКЛК, ЛЫБУЗ). Эти комплексы применяются для расчета НДС конструкций с целью выявления истории изменения НДС и определения темпов деградационных процессов в зависимости от истории нагружения.

4. Большое количество программных средств разработано для автоматизации экспериментов по исследованию свойств конструкционных материалов.

5. Известны также работы по созданию специализированных баз данных и знаний по накоплению физико-механических характеристик материалов.

6. Известны также программы моделирования ресурса, разработанные для конкретных объектов.

7. На сегодняшний день нет программных систем, обеспечивающих полную автоматизацию решения задачи оценки ресурса произвольного машиностроительного объекта или класса объектов.

В параграфе 1.4 описывается общий вид математической модели исчерпания ресурса.

Математическая модель исчерпания ресурса материала в общем виде представляется уравнением вида:

где:

• о - поврежденность материала;

• Рт - функция, определяющая скорость накопления поврежденности материала;

• М- параметры, характеризующие свойства материала;

• К - параметры, характеризующие конструктивные (геометрические) особенности элемента оборудования.

• П(!) - модель нагружения.

Поврежденность материала есть некоторая безразмерная нормированная величина со следующей интерпретацией: - поврежденность

полностью отсутствует; - поврежденность достигла критического значения.

Поврежденность материала можно рассматривать как некоторый

обобщенный ресурс конструктивных элементов машиностроительного объекта.

Вид функции Ли определяется механизмом исчерпания ресурса и выбранной моделью описания этого механизма или их комбинацией. Кроме того, вид функции может зависеть от особенностей нагружения, свойств и качества материала, геометрических особенностей конструкции.

Моделирование процессов исчерпания ресурса машиностроительного объекта составляет сложную научно-практическую проблему. На сегодняшний день нет единой модели исчерпания ресурса материала конструктивных элементов машиностроительного объекта или даже класса объектов. В этом и состоит причина отсутствия программ оценки ресурса произвольного объекта.

В параграфе 1.5 описывается один из подходов к математическому моделированию процессов исчерпания ресурса машиностроительного объекта, предложенный в работах Митенкова Ф.М., Коротких Ю.Г. Приводится общая схема математического моделирования процессов исчерпания ресурса, состоящая в последовательном решении взаимосвязанных задач и задающая методологию оценки ресурса. Рассматривается описание этой схемы. Приводятся результаты ее анализа. Определяется объект исследования диссертации и формулируются цели работы.

Для моделирования процессов исчерпания ресурса конструктивных узлов оборудования любого машиностроительного объекта с использованием уравнения (1) необходимо решение ряда задач, представленных на рис. 1.

Эти задачи решаются по следующей схеме:

1. Предварительный анализ объекта - сбор данных об объекте (описание конструкции, геометрии, материалов, условий и режимов эксплуатации), анализ результатов предварительных расчетов и экспериментов (характерные режимы нагружений узлов, опасные зоны улов).

2. Разработка модели эксплуатации объекта - постановка задач на расчеты режимом нагружений узлов для режимов эксплуатации; сбор и обработка результатов (формирование модели эксплуатации).

3. Проведение эксперимента - постановка задачи па проведение экспериментов (материалы и виды нагружений), сбор и обработка результатов, расчет материальных параметров модели.

4. Уточненные расчеты контролируемых узлов - постановка задач на проведение расчетов (геометрия и нагружения узлов), сбор и обработка результатов. Выявление опасных (наиболее нагруженных) зон конструктивных узлов.

5. Создание программы оценки ресурса материала опасных зон - формирование БД, программирование модулей расчета.

рис 1. Схемаматематическогомоделированияпроцессов исчерпанияресурса Схема задает общую методологию оценки ресурса, представленную в виде последовательности ее отдельных шагов (этапов и подэтапов). Каждый из этапов приведенной методологии связан с формированием уравнения (1).

Анализ методологии моделирования процессов исчерпания ресурса показал следующее:

1. Конкретность методологии. Методология ориентирована на оценку ресурса конкретного объекта (оборудования) при конкретных условиях эксплуатации.

2. Универсальность методологии. Методология применима для различных типов объектов и условий эксплуатации.

3. Сложность и многообразие применяемых моделей исчерпания ресурса Процессы исчерпания ресурса являются многостадийными, нелинейными, взаимосвязанными и сильно зависящими от конкретных условий изготовления и эксплуатации индивидуального объекта Поэтому процессы исчерпания ресурса сложно моделируются и характеризуются, как правило, действием нескольких механизмов деградации. Для описания механизмов деградации могут применяться различные модели.

4. Сложность и многообразие методик выполнения отдельных этапов методологии. Для выполнения каждого этапа (подэтапа) методологии должна быть разработана соответствующая методика. Сложность и многообразие методик является следствием сложности процессов исчерпания ресурса и многообразия применяемых моделей.

5. Циклический характер применения методологии, обусловленный:

• появлением в процессе эксплуатации новых опасных зон;

• появлением новых факторов исчерпания ресурса;

• необходимостью уточнения отдельных моделей или применения более сложных моделей.

6. Повторное использование - методики, применяемые при оценке ресурса одного объекта, могут быть использованы на другом объекте.

В совокупности анализ методологии моделирования процессов исчерпания ресурса и существующих программных средств для моделирования показал следующее:

1. В настоящее время существует достаточно большое количество программ и программных комплексов, применяемых на различных этапах моделирования ресурса машиностроительных объектов.

2. Моделирования процессов исчерпания ресурса является сложной проблемой. На сегодняшний день нет общей модели оценки ресурса произвольного машиностроительного объекта, что приводит к отсутствию программ оценки ресурса произвольного машиностроительного объекта.

3. Есть универсальная методология оценки ресурса, определяющая последовательность шагов и задач по подготовке программы оценки ресурса любого объекта.

Основным результатом проведенного анализа является то, что в качестве объекта исследования в диссертации выбран не класс машиностроительных

объектов, а представленная методология оценки ресурса. Целью диссертации является разработка инструментального программного комплекса поддержки этой методологии и технологии применения этого комплекса.

Во второй главе рассматривается предложенная информационно-алгоритмическая модель представлений машиностроительного объекта на различных этапах общей схемы моделирования процессов исчерпания ресурса.

Информационно-алгоритмическая модель задается в виде: наборов параметров, ограничений на типы параметров и способа задания процедур. Эта модель обеспечивает:

• поддержку методологии моделирования процессов исчерпания ресурса;

• описание структуры машиностроительного объекта;

• описание модели, применяемой для оценки ресурса этого объекта.

В параграфе 2.1 вводится понятие Задачи, рассматривается поддержка методологии моделирования процессов исчерпания ресурса.

Как отмечалось выше, методология моделирования ресурса определяет общую схему, в которой процесс моделирования разбивается отдельные взаимосвязанные этапы. Предлагаемый комплекс предоставляет средства для поддержки выполнения отдельных этапов методологии оценки ресурса. Эти средства представлены в виде программ (задач), создаваемых на каждом этапе и предназначенных для решения задач этапа.

При этом для всех программ справедливо следующее:

• программы являются унифицированными - включают унифицированные интерфейс, базу данных и базу знаний;

• программы созданы с помощью и находятся под управлением единого программного комплекса;

• программы обеспечивают поэтапное накопление, обновление и передачу знаний о процессах исчерпания ресурса конкретного объекта.

В параграфе 2.2 приводится обобщенное описание информационной модели представления машиностроительного объекта в виде его структуры и параметров. Структура объекта задается как иерархия конструктивных элементов: объект -агрегаты - подагрегаты - узлы - опасные зоны - критические точки. Устанавливаются следующие правила формирования структуры:

• ключевым элементом структуры является узел. Узел - конструктивный элемент, для которого будет проводиться расчет НДС. Критерий выбора узла -целесообразность проведения расчета НДС.

• выделение в объекте агрегатов и подагрегатов определяется конструктивной сложностью объекта и его элементов. Количество уровней не регламентировано. Узел может быть элементом объекта, или агрегата, или подагрегата.

• опасные зоны и критические точки могут находиться только в узлах и выявляются в результате расчета НДС узлов при различных видах нагружений. При этом:

- опасная зона - элементарный объем (ассоциированный с конечным элементом) с наибольшими темпами накопления повреждений при данном режиме эксплуатации.

- описание структуры создается поэтапно: до уровня узлов - на этапе предварительного анализа; до уровня опасных зон - на этапе окончательного расчета узлов.

Свойства и характеристики элементов структуры (агрегатов, подагрегатов, узлов, опасных зон) описываются в виде наборов параметров. При этом, наборы параметров, описывающих характеристики элемента структуры, ставятся в соответствие этому элементу, а количество и состав наборов параметров определяется типом решаемой задачи и выбранной моделью ее решения.

Для описания отдельных параметров - характеристик объекта, необходимых для выполнения расчетов, - предлагаются следующие специализированные типы данных (типы параметров):

• Основные - для представления физико-механических характеристик:

- Число (целое, действительное).

- Массив.

- Тензор.

- Функция.

- Тензор-функция.

• Вспомогательные - для представления описательной информации:

- Текст, структурированный текст - может применяться для вербального описания результатов предварительного анализа: конструктивных особенностей объекта, условий эксплуатации, доминирующих механизмов,...

- Изображение - для представления геометрии узлов.

- Видео - для визуализации результатов расчета НДС узлов (полей напряжений).

• Специализированными типами данных являются: Тензор, Функция, Тензор-функция.

• Для задания функции (компонент тензор-функции) вводятся следующие ограничения:

- функции могут иметь размерность от 1 до 5;

- функции могут задаваться таблично, аналитически (параметрически) или комбинированно (по-разному на разных интервалах);

- функции могут быть периодическими.

В параграфе 2.3 приводится описание алгоритмической модели представления машиностроительного объекта.

Алгоритмическая модель обеспечивает возможность формирования программ обработки информации на различных этапах моделирования ресурса. На этапе проведения эксперимента это могут быть программы обработки результатов экспериментов, на этапе окончательного расчета НДС узлов - программы обработки результатов расчетов и, наконец, на заключительном этапе - программа моделирования процессов исчерпания ресурса по уточненной модели с использованием всей накопленной информации.

Моделирование процессов исчерпания ресурса выполняется с помощью отдельных процедур. Оперативное оснащение этих процедур параметрами выполняется путем передачи этим процедурам релевантных наборов параметров из базы данных. Выбор наборов параметров для процедуры выполняется явным указанием соответствующих наборов при вызове процедуры.

В предложенной модели используется следующие способы задания процедур:

• статическое задание (компилируется вместе с программным комплексом);

• динамическое задание (компилируется независимо от программного комплекса в составе библиотеки динамической компоновки).

В третьей главе формулируются требования к разрабатываемому программному комплексу. Рассматриваются принципы его организации и высокоуровневая архитектура.

В параграфе 3.1 формулируются требования к программному комплексу.

Указывается основное назначение программного комплекса - проектирование, реализация и сопровождение (развитие) программ моделирования процессов исчерпания ресурса оборудования конкретных машиностроительных объектов.

И

Формулируются основные задачи программного комплекса и требования к режимам его работы. Отмечается, что комплекс должен поддерживать два основных режима: режим проектирования программ для решения задач и режим интерпретации программ (решения задач).

Детализируются требования к описанию информационно-алгоритмической модели программ, требования к средствам управления и визуализации данных, требования к пользовательскому интерфейсу, требования к возможностям развития (модификации) программного комплекса. Формулируются требования к аппаратному и программному окружению.

В параграфе 3.2 рассматривается архитектура программного комплекса. .

Основными архитектурными элементами программного комплекса являются проектировщик программ (поддерживает создание и модификацию программ) и интерпретатор программ (поддерживает решение задач).

Описываются основные программные компоненты комплекса - среда разработки, база данных, экспертная подсистема (база знаний), интерфейс пользователя, база метаданных. Среда разработки - компонент высокого уровня для общего управления работой комплекса. База данных обеспечивает формирование баз ' данных создаваемых программ и доступа к этим данным. Экспертная подсистема (база знаний) - набор библиотек расчетных процедур, подключаемых к программам. Интерфейс пользователя - набор настраиваемых и создаваемых автоматически диалоговых окон. База метаданных - хранимые в системе информационные структуры, описывающие элементы внутренней организации комплекса. Метаданные используются как управляющие структуры в процессе работы комплекса и упрощают процесс модификации и развития комплекса.

В четвертой главе рассматривается реализация программного комплекса для моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов. Приводятся общие принципы реализации и особенности реализации отдельных компонент.

В параграфе 4.1 рассматриваются общие принципы программной реализации системы.

К числу основных принципов реализации программного комплекса относятся: 1. В соответствии с требованиями объектного подхода была выполнена объектно-ориентированная декомпозиция предметной области, выделены ключевые

абстракции, установлены их параметры и операции над ними, выявлены имеющиеся связи. Проект программного комплекса выполнен в виде системы классов.

2. Каждый класс предполагает хранение всех своих экземпляров (объектов класса) в базе данных. Каждый объект имеет методы создания копии, сохранения в базу данных, загрузки из базы данных.

3. Интерфейс программного комплекса является настраиваемым, состояние окон сохраняется в конфигурационных файлах и восстанавливается при следующем запуске. Возможно хранение нескольких состояний экрана с загрузкой необходимого варианта.

4. При организации базы знаний используются библиотеки динамической компоновки с1И с динамической схемой вызова подпрограмм. Система автоматически генерирует шаблоны библиотек по их описаниям и решает вопросы передачи данных. Передача данных между базой данных задачи и библиотеками организуется при помощи специального разработанного протокола.

5. При создании программной реализации учитывалась необходимость поддержки принципа открытой архитектуры (быстрая расширяемость комплекса новыми типами параметров). Метаданные системы содержат информацию об имеющихся в наличии типах параметров, а также сведения об устройстве базы данных.

В параграфе 4.2 описываются базовые классы системы. Назначение базовых классов - представление абстракций верхнего уровня, сочетающих в себе наиболее общие свойства остальных абстракций предметной области, такие как родитель, автор, дата, идентификатор, имя, комментарий, математическое имя.

К числу базовых классов относятся: ТВавеСквв, ТАиШогкесЮавв, ТЫепШесЮаж, Т№те(1С1а88, ТВавеЕктейТуре, ТВавеЕ1етеп1. В параграфе 4.3 описываются классы метаданных системы. Эти классы спроектированы с учетом возможностей быстрого расширения функциональности программного комплекса: ТВавеРагатТуре, Т№теРагатТуре, ТБиРагатТуре.

В параграфах 44-46 описываются классы, представляющие Среду разработки (ГЕттгоптей), Задачу (ТТавк) и Контроллер задачи (ТБВСопйоПег).

В параграфе 4 7 описываются классы, отвечающие за работу базы данных, принципы их организации и применения. Описываются средства реализации двухуровневой структуры базы данных (шаблон - данные).

В параграфе 4 8 дается краткое описание классов представления параметров (число, строка, текст и др.). Более подробно описываются классы представления специализированных параметров: функция, тензор, тензор-функция.

В параграфе 4 9 рассматриваются классы, отвечающие за работу экспертной подсистемы, принципы ее организации, подключения библиотек, протоколы обмена информацией между вычислительными модулями и базой данных.

В параграфе 410 рассматриваются системные классы, отвечающие за функционирование динамических реестров, представляющих элементы базы данных задачи в оперативной памяти компьютера, принципы их организации и применения.

В пятой главе описывается технология применения программного комплекса для моделирования процессов исчерпания ресурса конкретных объектов.

Практическая ценность разработанного комплекса состоит в сокращении времени на создание и модификацию программ для решения задач моделирования ресурса конкретных объектов. В таблице приведен список действий, которые необходимо выполнить для создания программы моделирования ресурса с помощью универсального инструментального средства (Delphi, MS Visual C++, ...). Отмечены позиции, решение которых в предлагаемом комплексе автоматизировано.

№ )Задача Автоматизирована

i Разработка концептуальной модели (схемы) БД Нет

2 Разработка логической модели БД Да

3 Разработка физической модели БД, генерация таблиц Да

4 Разработка представления специальных параметров (тензор, функция, тензор-функция) Да

5 Разработка средств пользовательского интерфейса Да

6 Разработка средств доступа к данным Да

7 Разработка алгоритмической модели Нет

8 Внесение алгоритмической модели в систему Да

9 Программирование и компиляция модулей Нет

10 Разработка средств подключения вычислительных модулей Да

11 Разработка механизмов обмена данными между БД и вычислительными модулями Да

12 Занесение начальных данных в БД Нет

13 Экспорт в MS Excel материалов отчетного характера Да

Таким образом, для создания и использования программы моделирования ресурса с помощью средств комплекса пользователь должен:

• Разработать концептуальную модель (схему) БД и ввести ее в систему.

• Разработать алгоритмическую модель и ввести ее в систему.

• Запрограммировать алгоритмы расчетных модулей.

• Ввести в базу данных начальные данные.

• Управлять ходом решения задач.

Технология применения описывает практические шаги, которые надо выполнить для создания и использования программ с помощью средств комплекса.

Программный комплекс может работать в двух режимах - режиме проектирования задач (программ) и режиме интерпретации (решения) задач. В первом режиме выполняются первые три из описанных выше действий пользователя, во втором - последние два.

В главе дается описание средств комплекса (диалоговых форм) для выполнения перечисленных действий и рекомендации по их применению.

В параграфе 5 1 рассматривается этап проектирования программ. В параграфе 5 2 рассматривается этап интерпретации (решения) задач.

В шестой главе рассматриваются примеры применения программного комплекса для подготовки и проведения вычислительного эксперимента по оценке ресурса двух объектов.

В параграфе б 1 приводится пример применения комплекса для моделирования процессов исчерпания ресурса материала конструктивных узлов гипотетической Энергетической установки.

Приведенный пример имеет следующие особенности:

• Моделирование проводится на этапе проектирования установки для оценки проектного ресурса выбранных узлов.

• Эксплуатация установки связана с выполнением ряда нормативных режимов (режимов эксплуатации)

Влияние каждого режима эксплуатации и переходов от одного режима к другому на накопление повреждений определяется заранее для каждой опасной зоны каждого контролируемого узла путем проведения соответствующих экспериментов и расчетов.

Цель примера - создание с помощью разработанного комплекса программы для моделирования процессов исчерпания ресурса узлов установки по приведенной выше схеме. В качестве исходных данных использовалась следующая информация:

• Вербальное описание схемы базы данных (структура разделов, наборы параметров, состав и типы параметров).

• Вербальное описание алгоритмической модели (модули, входные и выходные наборы параметров).

• Гипотетические значения исходных данных для проведения расчетов.

Основные результаты: время создания программы с помощью средств комплекса - 40 чел/час.

В параграфе 62 приводится пример применения комплекса для оценки и прогноза ресурса конструктивных узлов Изотермического хранилища. Приведенный пример имеет следующие особенности:

• Объектом исследования является Изотермическое хранилище для сжиженных углеводородов. Цель исследования - оценка выработанного и прогноз остаточного ресурса конструктивных узлов хранилища. Оценка выработанного ресурса проводится путем моделирования для отработанных режимов эксплуатации, прогноз остаточного - для предполагаемых режимов эксплуатации.

• Эксплуатация изотермического хранилища состоит в периодическом заливе продукта через входную трубу и периодическом сливе продукта через выходную. Нагружающими факторами являются: давление жидкого продукта на стенки сосуда и давление испарившегося продукта в верхней части сосуда (газовой фазе). На хранилище установлена измерительная аппаратура, регистрирующая высоту продукта в жидкой фазе (с периодичностью 2 часа) и давление в газовой фазе (с периодичностью 20 сек.).

В качестве исходных данных использовалась информация, аналогичная по составу информации из предыдущего примера.

Основные результаты: время создания программы с помощью средств комплекса - 24 чел/час.

В приложениях содержатся документы, подтверждающие внедрение результатов работы, элементы исходных текстов программного комплекса, некоторые результаты решения задач.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Предложена методика построения программного комплекса для автоматизации моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов, обеспечивающая интегрированное решение задач, возникающих в процессе моделирования.

2. Разработана информационно-алгоритмическая модель представлений машиностроительного объекта на различных этапах общей схемы моделирования процессов исчерпания ресурса. Модель реализована в виде объектно-реляционной базы данных, поддерживающей:

• объектное представление физико-механических параметров: скаляров, тензоров, функций;

• реляционную реализацию;

• визуализацию параметров модели;

и базы знаний, содержащей набор описаний вычислительных модулей.

3. Разработан и реализован программный комплекс для моделирования процессов , исчерпания ресурса машиностроительных объектов, включающий следующие

основные подсистемы: база данных, база знаний, средства визуализации.

4. Предложена технология применения программного комплекса для проведения вычислительных экспериментов по моделированию процессов исчерпания ресурса конкретных объектов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Коротких Ю.Г., Казаков ДА., Карпенко С.Н., Мееров И.Б. Принципы организации инструментальной программной системы моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов // Вестник ННГУ. Серия Механика. - Н. Новгород, 1999.-Вып. 1.- С. 13-20.

2. Гордлеева И.Ю., Казаков Д.А., Карпенко С.Н., Мееров И.Б. Разработка инструментальной базы данных по ресурсным характеристикам материалов // Прикладная механика, физическая акустика и новейшие технологии. Вып.1. Сб.науч.трудов под ред. В.И. Ерофеева, С.И.Смирнова, Г.К.Сорокина. - Н. Новгород: Изд-во «Интелсервис», 1999. - С. 37-43.

3. Коротких Ю.Г., Казаков ДА., Карпенко С.Н., Мееров И.Б. Разработка инструментальных средств для экспериментальных исследований ресурсных характеристик материалов // Механика оболочек и пластин. Сб. докладов XIX

Международной конференции по теории оболочек и пластин. - II. Новгород, 1999. -С.113-115.

4. Мсеров И.Б. Принципы формирования инструментальной среды для разработки программ оценки ресурса машиностроительных конструкций // Конференция «Вычислительная математика и кибернетика 2000». Тезисы докладов. - Н. Новгород, 2000.-С. 58.

5. Мееров И.Б. Применение инструментальных программных средств для оценки ресурса машиностроительных объектов // Шестая нижегородская сессия молодых ученых. Математические науки. Тезисы докладов. - Н. Новгород, 2001. - С. 71-72.

6. Волков ИА, Коротких Ю.Г., Карпенко С.Н., Золотое А.В., Мееров И.Б. Об одном подходе к моделированию процессов исчерпания ресурса инженерных объектов // Вестник ВГАВТ., Надежность и ресурс в машиностроении. - Н. Новгород, 2003. -Вып. 4.-С. 138-145.

7. Мееров И.Б. Технология разработки и применения программных средств для моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов // Проблемы научно-методического и организационного обеспечения учебного процесса по начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графике. Сб. трудов Всероссийского семинара-совещания заведующих кафедрами графических дисциплин ВУЗов России. 3-7 июня 2004г. - Саратов: Саратовский гос. технический университет, 2004,- С. 215-218.

8. Мееров И.Б. Применение программного комплекса для проведения вычислительного эксперимента для моделирования процессов исчерпания ресурса // Электронный журнал «Исследовано в России». - 2004. - вып. 252. - С. 2701-2707. [http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2004/252.pdf]

Подписано в печать 17.01.05. Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 7.

Нижегородский государственный технический университет. Типография НГТУ. 603600, Нижний Новгород, ул. Минина, 24.

05, /2 - Of. /3

!¡ír) 1163

! 6 Ф£в WS} i i ,

<"sy

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИСЧЕРПАНИЯ РЕСУРСА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ.

1.1 основные понятия и определения.

1.2 Методы оценки ресурса.

1.3 Обзор программных комплексов для моделирования процессов исчерпания

РЕСУРСА.

1.4 Общий вид модели исчерпания ресурса машиностроительных объектов.

1.5 Методология моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов.

ГЛАВА II ИНФОРМАЦИОННО-АЛГОРИТМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ОБЪЕКТА НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ ОБЩЕЙ МЕТОДОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ИСЧЕРПАНИЯ РЕСУРСА.

2.1 Поддержка методологии моделирования процессов исчерпания ресурса. Задача (программа).

2.2 Описание структуры машиностроительного объекта.

2.3 Описание модели оценки ресурса.

ГЛАВА III ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ИСЧЕРПАНИЯ РЕСУРСА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

3.1 Требования к программному комплексу.

3.1.1 Общее назначение программного комплекса.

3.1.2 Основные задачи программного комплекса.

3.1.3 Требования к аппаратному и программному окружению.

3.1.4 Требования к режимам работы программного комплекса.

3.1.5 Требования к описанию информационной модели задачи.

3.1. б Требования к описанию алгоритмической модели задачи.

3.1.7 Требования к обработке данных задачи.

3.1.8 Требования к пользовательскому интерфейсу (средствам визуализации) программного комплекса.

3.1.9 Требования к возможностям развития (модификации) программного комтекса.

3.2 Высокоуровневая архитектура программного комплекса.

3.2.1 Основные элементы программного комплекса.

3.2.2 Основные программные компоненты программного комплекса.

ГЛАВА IV РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССОВ ИСЧЕРПАНИЯ РЕСУРСА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ.

4.1 общие принципы программной реализации системы.

4.2 Базовые классы программного комплекса.

4.3 Классы метаданных программного комплекса.

4.4 Класс "Среда разработки".

4.5 Класс "Задача".

4.6 Класс "Контроллер задачи".

4.7 База данных.

4.7.1 Таблицы для представления шаблона.

4.7.2 Таблицы для представления метаданных.

4.7.3 Таблицы для представления рабочих данных.

4.7.4 Таблицы для представления экспертной подсистемы.

4.7.5 Классы базы данных.

4.8 Классы - физические параметры.

4.9 Экспертная подсистема.

4.9.1 Классы экспертной подсистемы.

4.9.2 Трансферный протокол.

4.10 Классы динамических реестров.

ГЛАВА V ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО МОДЕЛИРОВАНИЮ ПРОЦЕССОВ ИСЧЕРПАНИЯ РЕСУРСА КОНКРЕТНЫХ ОБЪЕКТОВ.

5.1 Этап проектирования задачи.

5.2 Этап интерпретации задачи.

ГЛАВА VI ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ

МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ИСЧЕРПАНИЯ РЕСУРСА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ

ОБЪЕКТОВ

6.1 Моделирование процессов исчерпания ресурса конструктивных узлов энергетической установки.

6. 1.1 Объект и цели исследования.

6.1.2 Этап 1. Проектирование задачи. б. 1.3 Этап 2. Интерпретация задачи.

6.2 Оценка и прогноз ресурса конструктивных узлов изотермического хранилища

6.2.1 Объект и цели исследования.

6.2.2 Этап 1. Проектирование задачи.

6.2.3 Этап 2. Интерпретация задач и.

6.3 выводы.

Исследованиям процессов исчерпания ресурса конструктивных узлов машиностроительных объектов традиционно уделяется большое внимание, учитывая их потенциальную опасность в эксплуатации. Оценка выработанного и прогноз остаточного ресурса машиностроительных объектов составляет достаточно сложную научную задачу. Существенный вклад в разработку моделей, связанных с оценкой ресурса, был внесен Ильюшиным А.А., Качановым Л.М., Работновьш Ю.Н., Болотиным В.В., Новожиловым В.В„ Шестерековым С.А., Боднером В.А., Леметром Ж., Шабошем Ж. и др. При этом особо следует отметить как теоретические работы, так и практические результаты, полученные в Нижнем Новгороде в результате объединенных усилий ученых и специалистов ОКБ Машиностроения и НИИ Механики при Нижегородском государственном университете: Митенкова Ф.М., Городова Г.Ф., Кайдалова В.Б., Капустина С.А., Коротких Ю.Г., Пичкова С.Н.

Математическое моделирование процессов деградации конструктивных материалов является одним из эффективных методов оценки выработанного и прогноза остаточного ресурса оборудования. Метод основан на интегрировании кинетических уравнений, описывающих изменения деформационных характеристик материала при различных видах нагружений. Параметрами этих уравнений являются параметры, описывающие поведение материала. Состав параметров определяется выбранной моделью деформирования или разрушения материала. При моделировании процессов накопления повреждений конструктивных узлов машиностроительных объектов (исчерпания ресурса узлов) интегрируемые уравнения должны включать параметры, описывающие геометрические характеристики узлов, а нагружения задаваться как функции от регистрируемых параметров эксплуатации объекта. Моделирование процессов исчерпания ресурса узлов оборудования становится достаточно сложным и требует решения ряда проблем механики деформируемого твердого тела и механики разрушения, экспериментальной механики и расчетной механики. При этом особое значение приобретает задача комплексного решения перечисленных проблем.

Трудности математического моделирования ресурса связаны со сложностью процессов исчерпания ресурса. Эти процессы являются многостадийными, нелинейными, сильно зависящими от конкретных условий изготовления и эксплуатации объекта. Они действуют в рамках различных механизмов деградации и в условиях их взаимодействия. Каждый механизм может быть описан различными моделями. Многообразие действующих механизмов и применяемых для их описания моделей составляет одну из основных проблем моделирования ресурса.

Применение вычислительной техники на всех этапах процесса моделирования позволяет существенно сократить временные затраты и трудозатраты. Для эффективного применения вычислительной техники необходима разработка специального программного обеспечения, что и определяет актуальность темы диссертации.

Целью данной работы является разработка программного комплекса для моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов.

Данная цель предполагает решение следующих задач: • исследование и анализ проблемы автоматизации моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов и выбор объекта исследования;

• разработка информационно-алгоритмической модели представлений машиностроительного объекта на различных этапах общей схемы моделирования процессов исчерпания ресурса;

• разработка и реализация программного комплекса для автоматизации моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов;

• разработка технологии применения программного комплекса для проведения вычислительных экспериментов по моделированию процессов исчерпания ресурса конкретных объектов.

Проведенные в работе исследования базируются на использовании методов математического моделирования, методов модульного и объектно-ориентированного программирования, технологии компонентного программирования и аппарата баз данных.

Научная новизна заключается в том, что:

• Предложен новый подход к организации программных комплексов для автоматизации моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов как единого инструмента, обеспечивающего исследование моделей исчерпания ресурса и практическое применение этих моделей.

• Построена информационно-алгоритмическая модель представлений машиностроительного объекта на различных этапах общей схемы моделирования процессов исчерпания ресурса.

• Разработан программный комплекс для моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов.

• Разработана технология применения программного комплекса для проведения вычислительных экспериментов по моделированию процессов исчерпания ресурса конкретных объектов.

Практическая ценность работы заключается в создании проблемно-ориентированного программного комплекса, обеспечивающего поэтапное решение задач, связанных с моделированием процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов. Разработанная технология его применения обеспечивает возможность комплексного исследования научных и практических задач, возникающих на различных этапах моделирования ресурса машиностроительных объектов, в том числе - проведение вычислительного эксперимента по исследованию и обоснованию моделей исчерпания ресурса материала конструктивных элементов при различных условиях эксплуатации объекта. Основная ценность разработанного программного комплекса - универсальность и сокращение времени на разработку программных систем для моделирования процессов исчерпания ресурса конкретных объектов.

Разработанный программный комплекс реализован в среде Borland Delphi 5 для ОС Microsoft Windows 9х/Ме/2000/ХР и внедрен в опытную эксплуатацию.

Научные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: XIX международная конференция по теории оболочек и пластин (Нижний Новгород, 1999г.), конференция "Вычислительная математика и кибернетика 2000" (Нижний Новгород, 2000г.), шестая Нижегородская сессия молодых ученых (Саров, 2001г.), на семинарах в Нижегородском филиале Института Машиноведения РАН, каф. Подъемно-транспортных механизмов ВГАВТ, каф. Математического обеспечения ЭВМ ВМК ННГУ, каф. Информатики и автоматизации научных исследований ВМК ННГУ.

По теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ, из них 5 статей.

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, списка использованной литературы из 115 наименований и приложений. Основная часть работы изложена на 110 страницах текста, содержит 39 рисунков.

Основные результаты:

1. Предложена методика построения программного комплекса для автоматизации моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов, обеспечивающая интегрированное решение задач, возникающих в процессе моделирования.

2. Разработана информационно-алгоритмическая модель представлений машиностроительного объекта на различных этапах общей схемы моделирования процессов исчерпания ресурса. Модель реализована в виде объектно-реляционной базы данных, поддерживающей:

- объектное представление физико-механических параметров: скаляров, тензоров, функций;

- реляционную реализацию;

- визуализацию параметров модели; и базы знаний, содержащей набор описаний вычислительных модулей.

3. Разработан и реализован программный комплекс для моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов, включающий следующие основные подсистемы: база данных, база знаний, средства визуализации.

4. Предложена технология применения программного комплекса для проведения вычислительных экспериментов по моделированию процессов исчерпания ресурса конкретных объектов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Андреева Е. Г., Шамец С. П., Колмогоров Д. В. Конечно-элементный анализ стационарных магнитных полей с помощью программного пакета ANSYS: Учеб. пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002.

2. Бадд Т. Объектно-ориентированное программирование в действии. — Санкт-Петербург: Питер, 1997.

3. Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах. Компьютер Пресс, 2002.

4. Белокопытова И.А., Криксунов Э.З., Микитаренко М.А., Перельмутер М.А. "Арбат" программа для расчета железобетонных строительных конструкций // САПР и Графика. - 2001 - №10.

5. Белокопытова И.А., Криксунов Э.З., Микитаренко М.А., Перельмутер М.А. Расчет железобетонных строительных конструкций с помощью программы "Арбат" // Строительство Украины. — 2004. — №4. С. 37-42.

6. Бех О.И., Коротких Ю.Г. Уравнения механики поврежденной среды для циклических неизотермических процессов деформирования материалов // Прикладные проблемы прочности и пластичности. Методы решения. -Горький, 1989. С.28-37.

7. Бобровский С. Базы данных в Delphi 7. Самоучитель. — Санкт-Петербург: Питер, 2003.

8. Бойл Дж., Спенс Дж. Анализ напряжений в конструкциях при ползучести. -М.: Мир, 1986.

9. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++. Второе издание. Бином, 1998.

10. Васягин Р., Пуляев В., Шимановский А., Мошкин JI. Применение проектно-вычислительного комплекса SCAD к исследованию объектов атомной энергетики // САПР и графика. 1997. - №10.

11. Виноградов С. А. Объектно-реляционная база данных. -http://rdbms.narod.ru/article/ordb.

12. Волков А. Объектно-реляционные базы данных. — Компания "Корпоративные Системы". rhttp://cf.viplast.m/database/kbd97/2.shtmll

13. Вычислительные методы в механике разрушения / Под ред. С.Атлури. -М:Мир, 1990.-392 с.

14. Государственный стандарт ГОСТ 27.002-89 "Надежность в технике. Основные понятия, термины и определения." (Разработчики: В.В. Болотин (руководитель), П.П. Пархоменко, А.Р. Селихов, Р.В. Кугель, И.А. Биргер, В.П. Когаев).

15. Григорьев Е. Объектно-ориентированная организация реляционных данных. http://www.citforum.ru/database/articles/oooreldata.

16. Дарахвелидзе П. Delphi среда визуального программирования. — Санкт-Петербург: BHV, 1996.

17. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных. М.: Вильяме, 2002.

18. Джексон П. Введение в экспертные системы. М.: Вильяме, 2001.

19. Дутышева Л.Я. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Методы организации и програмная реализация банка физико-механических свойств материалов для решения задач термовязкопластичности. Н.Новгород: изд-во ННГУ, 1985.

20. Загацкий Б. и др. ФИХАР модульная система программ для реакторных расчетов. - В кн: Труды III семинара по комплексам программ математической физики / Под ред. Яненко Н.Н. — Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1973.

21. Зеливянский Е., Карпиловский В., Криксунов Э. ArchiCAD — Structure CAD (SCAD). Переход от архитектурного решения к расчетной схеме // САПР и графика 2000. - № 10.

22. Зизин М.Н. и др. Автоматизация реакторных расчетов. — М.: Атомиздат, 1974.

23. Зильбершатц А., Стоунбрейкер М., Ульман Дж. Базы данных: достижения и перспективы на пороге 21-го столетия // Системы Управления Базами Данных 1996. -№3 - С. 103-117.

24. Казаков Д.А., Капустин С.А., Коротких Ю.Г. Моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций. — Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 1999. 226с.

25. Каплун А. Б., Морозов Е. М., Олферьева М. A. ANSYS в руках инженера. Практическое руководство. 2-е издание. УРСС, 2004.

26. Карпиловский В., Криксунов Э., Перельмутер А., Перельмутер М. Windows-версия проектно-вычислительного комплекса Structure CAD (SCAD) // Проект. 1996. - №2-3.

27. Карпиловский В., Криксунов Э., Перельмутер А., Перельмутер М. Интегрированная система анализа конструкций Structure CAD (SCAD) for Windows 95/98/NT // САПР и графика. 1998. - №10.

28. Карпиловский В., Криксунов Э., Перельмутер М. Программы прочностных расчетов SCAD // Проект. 1998. — №3.

29. Козлов Н.И. Организация вычислительных работ. — М.: Наука, 1981.

30. Коллинз Жд. Повреждение материалов в конструкциях. М.: Мир, 1984.-624с.

31. Конюхов А. В. Основы анализа конструкций в ANSYS. Казань: КГУ, 2001.-102 с.

32. Коротких Ю.Г. Методология оперативной оценки выработанного ресурса при неизотермической малоцикловой усталости // Прикладные проблемы прочности и пластичности. -Н. Новгород, 1991.

33. Коротких Ю.Г. Описание процессов накопления повреждений материала при неизотермическом вязкопластическом деформировании // Проблемы прочности. 1985. -№1.

34. Коротких Ю.Г., Волков И.А., Карпенко С.Н., Золотов А.В., Мееров И.Б. Об одном подходе к моделированию процессов исчерпания ресурса инженерных объектов // Вестник ВГАВТ., Надежность и ресурс в машиностроении.-Н. Новгород, 2003.-Вып. 4. -С. 138-145.

35. Коротких Ю.Г., Волков И.А., Маковкин Г.А. Математическое моделирование процессов деформирования и разрушения конструкционных материалов. Н.Новгород, 1996.

36. Коротких Ю.Г., Казаков Д.А., Карпенко С.Н., Мееров И.Б. Принципы организации инструментальной программной системы моделирования процессов исчерпания ресурса машиностроительных объектов // Вестник ННГУ. Серия Механика. 1999. - Вып. 1. - С. 13-20.

37. Коротких Ю.Г., Карпенко С.Н., Левин А.А. и др. Система оперативной оценки ресурса изотермических хранилищ поз. Е-2 и Е-3 АР «Капролактам». Описание программы. Отчет 9327-01 13 01-1. Инв.№ 207/2.-Н. Новгород, 1994.

38. Корум, Сартори. Теоретические основы инженерных расчетов. М.: Мир, 1988.

39. Корягин Д.А. и др. Пакет прикладных программ САФРА. Системное наполнение. М.: Препринт ИПМ АН СССР, 1977. - №85.

40. Красновский Е. Е. Освоение программного комплекса ANSYS. — Москва, 2002.-26с.

41. Кренке Д. Теория и практика построения Баз данных. Питер, 2003.

42. Криксунов Э., Микитаренко М., Перельмутер А., Перельмутер М. Программа для расчета стальных строительных конструкций, ч. 1 // САПР и графика. 1999. - №4.

43. Криксунов Э., Микитаренко М., Перельмутер А., Перельмутер М., Программа для расчета стальных строительных конструкций, ч. 2 // САПР и графика. 1999. - №5.

44. Криксунов Э., Микитаренко М., Перельмутер А., Перельмутер М., Рудь Д. ВЕСТ — программа для определения нагрузок на строительные конструкции // CAD Master. 2002. - № 1. - С. 71-73.

45. Криксунов Э., Микитаренко М., Перельмутер М., Скорук JI. КАМИН -программа для конструктивных расчетов и проверок элементов каменных и армокаменных конструкций // CAD Master. 2003. - №2. - С. 80-83.

46. Кузнецов С. Обзор статьи "Modeling Object/Relational Databases" (18 марта 1998 г.). Центр Информационных Технологий. -http://www.citforum.ru/database/digest/dig 1803.shtml.

47. Кузнецов С. Объектно-ориентированные базы данных основные концепции, организация и управление: краткий обзор. - Центр Информационных Технологий. —http ://www. citforum.ru/database/artic les/art 24. shtml.

48. Кузнецов С. Основы современных баз данных. Центр Информационных Технологий. http://www.citforum.ru/database/osbd/contents.shtmll

49. Куликов В., Краткий сравнительный анализ программ SCAD, "Лира" ("Мираж") и MicroFe. Проект, 1996. - №2-3.

50. Леметр Ж. Континуальная модель повреждений, используемая для расчета разрушения пластичных материалов // Теоретические основы инженерных расчетов. — 1985. №1.

51. ЛИРА-Windows 9.0 http://www.cad.ru/constructions/lira9.php.

52. Мееров И.Б. Применение инструментальных программных средств для оценки ресурса машиностроительных объектов // Шестая нижегородская сессия молодых ученых. Математические науки. Тезисы докладов. — Н. Новгород, 2001. С. 71-72.

53. Мееров И.Б. Принципы формирования инструментальной среды для разработки программ оценки ресурса машиностроительных конструкций // Конференция "Вычислительная математика и кибернетика 2000". Тезисы докладов. Н. Новгород, 2000. - С. 58.

54. Микитаренко М., Криксунов Э., Перельмутер А., Перельмутер М. Программное обеспечение для проектирования стальных конструкций //

55. VII украинская научно-техническая конференция "Металлические конструкции". Днепропетровск, 2000. - С. 85-90.

56. Митенков Ф.М., Коротких Ю.Г., Санков Е.И., Казаков Д.А., и др. Определение и обоснование оста точного ресурса машиностроительных изделий при долговременной эксплуатации // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1995. — №1. - С. 5-13.

57. Митенков Ф.М., Городов Г.Ф., Коротких Ю.Г. и др. Определение и обоснование остаточного ресурса машиностроительных объектов при долговременной эксплуатации // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1995. -№1. - С. 5-13.

58. Митенков Ф.М., Городов Г.Ф., Коротких Ю.Г. и др. Проблемы обеспечения надежности, ресурса и безопасности ядерных энергетических установок // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 2002. — №2.-С. 106-112.

59. Митенков Ф.М., Городов Г.Ф., Коротких Ю.Г. и др. Энциклопедия Машиностроение. T-IV-3. Гл. 4.1. Надежность машин. М.: Машиностроение. 1998.-С. 368-468.

60. Митенков Ф.М., Коротких Ю.Г. К вопросу о создании эксплуатационного мониторинга ресурса оборудования и систем ядерных энергетических установок // Проблемы машиностроения и надежности машин.-2003.-№4.-С. 105-117.

61. Мокеева Г.И. Решение методом конечных элементов задач механики трещин при условиях термосилового нагружения // Труды XVI

62. Международной конференции по теории оболочек и пластин. — Н.Новгород, 1993.

63. Мокеева Г.И. Соотношения устойчивого роста малоцикловых усталостных трещин. Горький, 1990. - 29с.

64. Мокеева Г.И. Численное моделирование кинетики роста трещины при малоцикловой усталости (двумерная постановка). Дисс. на соиск. уч. степ, канд.физ.-мат.наук. Н.Новгород, 1991. - 165с.

65. Мураками М. Сущность механики поврежденной среды и ее приложения к теории анизотропных повреждений при ползучести // Теоретические основы инженерных расчетов. — 1983. №2.

66. Пантелеев В. Ю. ANSYS. Курс молодого бойца. Москва, 2003.

67. Позе Р.Г., Кореньков В.В. Создание и развитие распределенной сети баз данных и знаний в области фундаментальных свойств материи и приклад-ной ядерной физики БАФИЗ-98.http://dbserv.jinr.ru/, http://www.npi.msu.ru/proiinc/bafiz.html.

68. Пол А. Объектно-ориентированное программирование на С++. — Бином, 2001.

69. Попов Э.В. Экспертные системы: Решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ. -М.: Наука, гл. ред. физ. мат. литер., 1987. - 288 с.

70. Программное обеспечение "Ресурс". -http://pss.spb.ru/sw07resurs.shtml.

71. РД 50-260-81. Методические указания. Расчеты на прочность. Методы механических испытаний материалов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при статическом нагружении. — М.: Издательство стандартов, 1982. — 86с.

72. РД 50-345-82. Методические указания. Расчеты на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении. -М.: Издательство стандартов, 1983. 96с.

73. Решение контактных задач в ANSYS 6.1. Москва, 2003. - 138с.

74. Рубенкинг Н. Турбо Паскаль для Windows , т. 1-2. М.: Мир, 1993.

75. Сван Т. Основы программирования в Delphi для Windows 95. Киев: "Диалектика", 1996.

76. Советский энциклопедический словарь. Издание четвертое. М., 1987.

77. Стоунбрейкер М. Объектно-реляционные системы баз данных // Открытые Системы. 1994. - №4.http://www.osp.ru/os/l 994/04/source/43 .html

78. Страчан А., Бегг К., Коннолли Т. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. -М.:Вильямс, 2000.

79. Таненбаум Э. Многоуровневая организация ЭВМ. — М.: Мир, 1979.

80. Тейксейра С., Пачеко К. Borland Delphi 6. Руководство разработчика. — Вильяме, 2002.

81. Тенцер А. База данных — хранилище объектов. -http://www.interface.ru/misc/hran01.htm.

82. Фаронов В.В. Delphi 5. Руководство программиста. Нолидж, 2001.

83. Фаронов В.В. Профессиональная работа в Delphi 6. Питер, 2002.

84. Фаронов В.В., Шумаков П.В. Delphi 5. Руководство разработчика баз данных. Нолидж, 2001.

85. Чемберлин Д. Анатомия объектно-реляционных баз данных. -http://www.isuct.ru/~ivt/books/DBMS/DBMS7/dbms/1998/01 02/003.htm|

86. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC.NASTRAN for Windows. -ДМК, 2003.

87. Энциклопедия Машиностроение. T.IV-3. Надежность машин. Глава 1.1. Основные понятия. -М.: Машиностроение, 1998.

88. Энциклопедия Машиностроение. T.IV-3. Надежность машин. Глава 4.3. Изменение ресурса в процессе эксплуатации. Остаточный ресурс объектов повышенной ответственности. — М.: Машиностроение, 1998.

89. Югов В. П. ANSYS? Это очень просто! (Тепломассообмен и гидрогазодинамика). Москва: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000.

90. Fluid-Structure Analysis using MSC/NASTRAN. The MacNeal-Schwendler Corporation. —1995.

91. GeMiS for Windows программы для регистрации, визуализации и анализа экспериментальных данных. - http://www.ara.ru/~gemisl

92. MSC/NASTRAN dynamic analisys. // Seminar notes. — The MacNeal-Schwendler Corporation. 1995.97. "Ресурс". Версия 2.0. Расчет остаточного ресурса трубопроводных систем. http://aist.sibproiect.ru/obzor/truboprowod/resurs.htm.

93. ANSYS Mechanical 8.1. — http://www.ansys.com/ansys/mechanical.htm.

94. Chaboche J.L. Continuous damage mechanics — a tool to describe phenomena before crack initiation //Nuclear engineering design. — 1981.

95. Ioannidis Yannis, Zemankova Maria. Special issue on scientific DB. // Inf. Syst. Oxford, 1995.

96. Blackwell J. AMASE: An Object-Oriented Metadatabase Catalog for Accessing Multi-Mission Astrophysics Data. 1995.

97. Lorie R.A., Kim W., McNabb D., Plouffe W., Meier A. Supporting Complex Objects in a Relational System for Engineering Databases. Queiy Processing in Database Systems. New York e.a.: Springer. - 1985.

98. Meyer B. Object-oriented Software Construction. NY: Prentice-Hall, 1988.

99. MSC.Nastran расчет и оптимизация конструкций. — http://www.mscsoftware.ru.

100. MSC.Nastran. http://science.askold.net.

101. MSC.Nastran. -http://www.mscsoftware.com/products/products detail.cfm?PI=7.

102. Myers, G. Advances in Computer Architecture. Second Edition. NY: John Wiley and Sons, 1982.

103. Rumbaugh, J. Relational Database Design Using an Object-oriented Methodology // Communications of the ACM. 1988. - vol.31(4).

104. Rumbaugh, J., Blaha, M., Premerlani, W., Eddy, F. and Lorensen, W. Object-oriented Modeling and Design. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall, 1991.

105. Savalle S. Caietand G. Microancurcage, micropropagation at endommagement // Le Reshershe Aerospatiale. 1982. — №6.

106. Smith Terence R., Su Jinwen etc. Computational modeling systems // Inf. Syst. Oxford, 1995.

107. Stonebraker M., Rowe L., Lindsay В., Gray J., Carey M., Brodie M., Bernstein Ph., Beech D. Third-Generation Data Base System Manifesto // Proc. IFIP WG 2.6 Conf. on Object-Oriented Databases. 1990.

108. Stroustrup B. What Is Object-oriented Programming? // IEEE Software. -1988. vol.5(3).

109. Wegner, P. October 1987. Dimensions of Object-oriented Language Design // SIGPLAN Notices. vol.22(12).