Блог о программном обеспечении

Зачем оно нужно?
Публиковать для себя разные вещи, чтобы потом не искать их у себя по разным папкам.
И, конечно, - делиться открытой информацией с другими.
Коротко по темам Caelinux - самый инженерный дистрибутив линукс;
CalculiX - мощная программа для расчетов по МКЭ;
OpenOffice Basic - то что легче выучить и затем эффективно использовать
Maxima - символьная математика от Вильяма Шеллтера, профессора Остинского университета. Все прочее - понемногу.

Заметка о градостроительстве (часть 1)

Напишу немного про американские субурбы, основную (хотя и не единственную) форму застройки городов.
Архитекторы и градостроители в своих теориях почти всегда сосредотачиваются на малозначительных деталях и грешат ссылками на авторитетные мнения, друг друга и самих себя. Конечно, написание научной статьи или монографии это достаточно тяжелая и требующая времени работа, но я такой цели не ставлю и просто ограничусь некоторыми наблюдениями и мыслями на этот счет.
Градостроительство связано всегда и прежде всего с экономикой, а не с желанием построить нечто красивое по заданному плану.
Так в общем исторически города возникали как центры торговли и ремесел, сосредоточение начальства и культурной (то есть религиозной) жизни. Планировка и градостроительство в частности было строго подчинено данной функции. То есть города современного типа в средние века не возникали по понятным причинам, хотя ранее - да, например древний Рим или города древней Греции имеют много общего с современными.
Градостроительство в Советском Союзе основывалось на закрытости экономики от внешнего мира, и имело поначалу довольно логичную структуру. Моногорода с одним или несколькими крупными производствами, чаще всего являвшиеся районными центрами с местным снабжением продуктами. Кризис моногородов начался еще до ликвидации СССР, во многом был связан с центральной политикой и функционирующей тогда денежной системой. Вероятней всего, с распадом глобальной экономической системы, моногорода будут отчасти возрождаться, по крайней мере на юге и в центральной части РФ (где они и сохранились лучше всего).
Теперь после краткого предисловия вернусь собственно к тому с чего начал - а именно к субурбам. Субурб это не город и не деревня, а скорее искусственное образование, играющее важную роль в экономике потребления, представляет собой однотипную малоэтажную застройку рассеяную островами на больших площадях и связанную с центром и между собой в основном автомобильными дорогами. Сразу коротко замечу, что многоэтажные и среднеэтажные дома тоже существуют, но квартиры там не сильно дешевле или даже сильно дороже чем дома на окраинах.
Возникновение субурбов связано во многом с финансовой политикой. Производство как таковое в крупных городах большой роли не играет (в мелких американских городах - куда большую роль), вернее субурбы это и есть своего рода производство, главным образом денег в кредит, в котором производители - это сами граждане являющие собой юридические контейнеры для связывания денежной массы.
Само собой, что малоэтажность отчасти привлекательна для потребителя, особено для выходцев из сельской местности и людей старшего поколения, хотя домики в современных субурбах чаще всего не имеют приусадебных участков и никакой продовольственной самодостаточности не предусматривают .
Равно так малоэтажная застройка привлекательна где угодно и в том числе в РФ, хотя в северных городах там возникают проблемы с дороговизной обслуживания.
Дело тут скорее не в привлекательности а в расходах и издержках.
Так вот для жителей субурбов является необходимым владеть как минимум парой машин, чтобы просто посетить магазин или попасть на работу.
Про экономику доставки я не говорю - она куда дороже и существует как и все прочее за счет получения кредитов от банковской системы (пока такая возможность есть).
Дороги и в 10 раз большая площадь благоустройства (чем в городах с 5-9этажными домами) плюс поддержание самих домов - это тоже значительные налоги и расходы и потребность в труде, в частности, нелегальных мигрантов. Все эти искусственно созданные ограничения в основном и представляют собой современную городскую экономку США.
За пределами Америки и в менее богатых странах такие вещи воспроизвести гораздо сложней, хотя Москва с ее многоэтажными человейниками тоже разновидность субурбов чисто по экономическому назначению.



Про линейное и нелинейное мышление

Была такая идея (еще даже есть), которую постояльцы разных технологических и псевдотехнологических ресурсов вероятно помнят, которая называлась "струнный транспорт".
Так вот штука в том, что даже квалифицированному строителю, с опытом расчета вант и преднапряженных балок, опровергнуть идею очень непросто с ходу. И интересно - почему.
Потому что мышление: все представляют себе струну и то, что натянутая струна очень жесткая. Можно представить себе струнный транспорт между диваном и подоконником, и маленькую машинку на нем. И, действительно, почему бы не натянуть такие струны между населенными пунктами? зачем все эти тяжелые экстакады, насыпи и все прочее?
Не профессиональному проектировщику (и даже профессиональному без опыта конкретных расчетов) опровергнуть все это сложно, проще поверить в некий "заговор", почему такого не построили - всякие "карпарации", "ротшильды" и все прочее, что объясняет все нестыковки в мозгу обывателя, почему он живет именно в том мире, в котором живет.
Кстати при губернаторе Лебеде построили опытный участок, но выглядел он как то более прозаично - достаточно сложная конструкция с вантами, никаких суперструн фром сиа то шайнин сее. Зилом проехали медленно достаточно и все.
А разгадка проста - данная система математически нелинейна и не масштабируема. То есть между диваном и подоконником можно катать мышонка, а между опорами с расстоянием 500 метров уже начнутся сложности.
Вот до кучи вам уравнение оттяжки.
И кстати - еще одна скандальная вещь, такая как композитная арматура. Так вот у нее плотность практически совпадает с плотностью воды. И если такую струну натянуть в воде, то она больше будет походить на струнный транспорт (и особенно если тележка легкая, то можно будет перемещать задницу из пункта А в пункт Б). Такие композитные оттяжки могли бы быть (за счет невесомости в воде) удобны для поддержания каких то понтонов и платформ. То есть по меньшей мере в узко-специальных задачах оно бы вполне работало.
Есть еще масса примеров когда линейное мышление приводит к парадоксальным выводам и вводит в заблуждение даже вполне разумных людей. Например в финансах - какое количество свободных денег предельно, чтобы не получить гиперинфляцию и крах валюты. Это наверно было бы интересно какому-нибудь Перельману, если бы он был жив и решил написать продолжение своих книжек.

Кстати про BIM

Все такие модные концепции глубоко порочны. Автоматизация работы кого? Архитектора, чертежника или расчетчика? Так их работа в сумме всегда стоила доли процента. Тем не менее то, что в конечном итоге строится - важно со всех точек зрения, например с художественной.
То есть, несомненно специалист должен владеть компьютерными программами в том числе, чтобы быстрей прорабатывать различные варианты. Но замыслы и варианты возникают в голове прежде всего, оценочные расчеты если архитектор владеет экономикой стоительства (а он должен владеть) тоже не проблема. Поэтому толпы архитеторов, маструбирующих на какие то программки - это смешно. Это не дух старой школы, не уважаю абсолютно. Пишите отзывы.

Online CAD

Пример онлайн-када
https://www.onshape.com/

Вполне работоспособный уже и масса пользователей.
Solidworks провел свое первое бета-тестирование (для США во всяком случае).

Расчетные сервисы
https://www.simscale.com/

Для расчетов требуется мощный компьютер, который стоит дорого. Если сложные расчеты единичны, то данная идея имеет наибольший смысл.

Другая идея, которая идет в паре с онлайн работой - магазин приложений.
Конечно всякий, кто пытался что то разрабатывать для инженеров, сталкивался с фактом, что 99% это не вперлось совершенно. Ни о какой коммерческой популярности речи обычно не идет, это не игрушка в которой можно кидаться птичками и какашками, понятная всему множеству пользователей магазина.
Если вы что то решили разрабатывать для инженеров - делайте это opensorce (желательно под лицензией GPL 2.0 и выкладывайте на sf.net)

Будущий CAD на мой взгляд будет сочетать не только разработку моделей, чертежи и расчеты, но и организацию производства, поступления заказов и сбыт с логистикой. Это сделает возможным эффективное распределенное производство, в котором полноправным участником выступает не завод (эффективный только при выпуске тысяч единиц), а простой умелец со станком в гараже или обычный сварщик с приспособлениями. Вопрос, конечно, как оценить того или иного участника применительно к конкретному заказу. Вероятней всего рулить таким CAD-ом будет штат наблюдателей за сетью.

Что это даст? Например - полную загруженность (ценовую эффективность) участников, отсутствие необходимости в больших инвестициях в производство, взаимозаменяемость исполнителей (что плюс для надежности и сроков).
Такого рода CAD вероятней всего будет бесплатным по настоящему, не с целью завлечения клиентов и не по причине отсутствия менеджмента продаж (как в случае opensource), а деньги разработчикам будут поступать как процент от заказов и плата за вступление в сеть. Скорее всего это будут приличные деньги, потому что практические заказы всегда дороже софта. Объединить таким образом можно производственную сеть в пределах разумной транспортной доступности, то есть США, Евросоюз и небольшие страны тут выигрывают моментально.
В РФ такое возможно только наверно для укрупненных регионов и местностей типа Москва-подмосковье.

Так или иначе, такая постановка вопроса (CAD как средство организации производства и источник поступления заказов) мне пока не встречалась. Хотя скорее всего эта идея не нова по сути.

Всякого рода online CAD имеют небольшой смысл, потому что работать на локальном компьютере намного удобней. Смысл есть только в коммуникациях и управлении этими коммуникациями, так что рано ли поздно все придет именно к тому, о чем я пишу выше.








Зависимость натяжения вант от температуры

Данная задача - сугубо практическая, потому что ванты с одной стороны весьма чувствительны к температуре, а с другой стороны в проекте КМ согласно норм требуется указывать натяжение в температурном диапазоне.
Вот тут с пользователем Ильнур развернули большую тему по канатам.
Итак, поехали.
Относительное изменение хорды оттяжки ε=ΔL/L связано с напряжением уравнением нити:

где P=p/A, Н/м^3 – поперечная нагрузка, Н/м, отнесенная к площади А, м^2; индекс "0" относится к величинам исходного состояния.
Примем за исходное состояние – состояние при температуре t и обозначим Δt=t-t0. При изменении температуры ствол деформируется на величину α·Δt, что повлечет за собой изменение длины оттяжки на ΔL = α·Δt·(sinβ)^2, где β – угол наклона оттяжки к горизонту. С изменением температуры поперечная нагрузка (собственный вес) не меняется, поэтому можно принять:
P = P0 = γ = g·cosβ /A,
где g – погонный вес, Н/м; А – площадь ванты.
Подставляя указанные величины в уравнение нити и производя преобразования, получаем разрешающее уравнение, позволяющее скорректировать напряжение с учетом изменения температуры:
или
где
Действительный корень уравнения определяется формулой:
Определив из уравнения величину напряжения при заданном перепаде температур определяем как обычно - умножением напряжения на площадь.
Указанная методика рекомендована в книге
Petersen, Chr. (1970): Guyed masts and chimneys, Verlag Ernst & Sohn, Berlin-München-Düsseldorf, Germany.
Ниже приведен код пользовательской функции для OOo Calc

Function otemp(T, T0, N0, A, g, E, L, beta, h)
' Возвращает тяжение стальной оттяжки мачты, тс, при заданной темературе T
'Описание величин
't = Заданная температура
'T0 - Начальная температура (среднегодовая температура воздуха)
'N0 - Начальное тяжение ванты, тс, при температуре T0
'A = Площадь оттяжки, мм2
'g = Погонный вес отттяжки, кгс/м
'E = Модуль Юнга оттяжки, кгс/см2
'L = Длина оттяжки, м
'beta = Угол наклона оттяжки к горизонту в градусах
'h = Высота ствола под оттяжкой
'Переобозначение переменных и перевод всех величин в систему кгс, см, рад.

N0=N0*1000
A=A/100
g=g/100
L=L*100
beta = beta*3.1416/180
h=h*100

alpha = 0.000012
Gamma = g * Cos(beta) / A
Delta = t - T0
s0 = N0 / A
C = Gamma ^ 2 * L ^ 2 * E / (24 * s0 ^ 3)
B = (1 - C - alpha * Delta * E * (1 - (h / L) * Sin(beta)) / s0)
z = 1 / 6 * (108 * C + 8 * B ^ 3 + 12 * Sqr(81 * C ^ 2 + 12 * C * B ^ 3)) ^ (1 / 3) + 2 / 3 * B ^ 2 / ((108 * C + 8 * B ^ 3 + 12 * Sqr(81 * C ^ 2 + 12 * C * B ^ 3)) ^ (1 / 3)) + 1 / 3 * B
'Искомое усилия тяжения в тс
N = z * s0 * A / 1000
otemp = N
End Function

Пример использования функции:

По ссылке с форума

https://www.tychina.pro/

Хороший сайт, очень аккуратный, но классический советский курс сопромата - омерзительный. Причем удивительно, потому что на русском языке предостаточно хороших статей и монографий, равно как и специалистов тоже. По математике есть отличные книги (например Натансон - краткий курс)
И также удивительно то, что за десятилетия сменился конституционный строй и все такое, а как читали на уровне достижений 30х годов про "допускаемые напряжения", так и продолжают.
К слову в 30е были хорошие учебники и курсы. Всегда всем рекомендую этот: https://dwg.ru/dnl/5326
Экспериментальный и передовой на момент написания, очень четкое и актуальное изложение.
Для стержневых систем, да будет жить в веках: https://dwg.ru/dnl/5225
Относительно хороший новый учебник (с уклоном в мостостроительство)
https://dwg.ru/dnl/5219

К слову сказать, действительно не понятно. Что дает курс сопротивления материалов с точки знаний о материалах и о их сопротивлении и как он способствует например пониманию современных нормативных документов (не 30х годов). Некоторые вещи типа предельных состояний или той же малоцикловой усталости не даются вообще.
Все что в среднем помнит человек из сопромата (ключевого технического предмета) - то, что понять это нельзя в принципе, а можно только зубрить по главам. И какое то правило то ли левой руки, то ли правой ноги - для построения эпюр в РГР.

Дистрибуция приложений в linux

По какой то причине, часто встречается заблуждение, что под линукс невозможно делать и распространять программы, потому что "линуксов много" и это почти невозможно учесть все версии данной операционной системы.
На самом деле - много дистрибутивов, которые отличаются внешней оболочкой, но все они работают на одном и том же ядре, и программы в основном не требуется тестировать на каждом дистрибутиве в отдельности.

Итак, рассмотрим некоторое приложение, например консольное - без графического интерфейса. Например, такое как calculix CCX
 Внешне для пользователя на экране данное приложение выглядит как файл (без расширения exe как в Windows). Этот файл запускается через консоль, вместе с файлом модели и в результате расчета производит много других файлов с результатами расчета.
Данная расчетная программа не работает сама по себе на "одном ядре"
у нее есть внешние библиотеки. В линукс они складированы в недрах системы, закрытых для пользователя системных папках. Это файлы с расширением .so (аналог dll в Windows). Работают они аналогично dll, кстати в Windows та же программа выглядит как один exe файл и несколько dll, которые складируются в одной папке с exe
Так вот, в Linux, в принципе можно вытащить so файлы и складировать их в одной папке с экзешником - эффект будет тот же. Папку с файлами можно будет переносить с одного дистрибутива на другой, где они будут успешно работать.
Можно пойти дальше и при компиляции экзешника посредством GCC добавить ключ -static
в этом случае получится экзешник с уже вшитыми в него библиотеками (весить он будет больше на размер всех библиотек)
Статически линкованный файл будет работать на "голом ядре" в любом линуксе, даже, возможно, очень старом.
В linux есть команда file, позволяющая получить информацию об экзешике, является ли он statially linked или dynamically linked (то есть с библиотеками отдельно в системных разделах)

Чуть сложнее обстоит дело с программами, имеющими графический интерфейс. Ну, в общем, все различие в том, что экзешник линкован с библиотеками графического интерфейса. Но некоторые такие библиотеки настолько общие, что они наверняка окажутся любом дистрибутиве (так, что и не потребуется до устанавливать).
Например программы скомпилированные в среде Lazarus имеют в linux зависимость от GTK2, это очень общая и распространенная по умолчанию библиотека. Каких то усилий по портабелизации в данном случае можно не предпринимать.

Известно, что при наличии внешних библиотек могут случаться конфликты между версиями ("ад зависимостей") и в этом случае сложно бывает заставить приложение работать. Linux изначально - серверная операционная система, предназначенная для более-менее профессиональных пользователей, поэтому "ад" для начинающего - суть стандартная решаемая ситуация для продвинутого.
Но при использовании linux в качестве десктопной системы, зависимости могут причинять массу неудобств (особенно когда много программ или их версий)

Поэтому распространение софта в портабельном виде, вместе с библиотеками - наиболее распространенный способ.
В linux есть масса примеров распространения софта (в том числе очень сложного, коммерческого, типа  Siemenc NX или GiD pre- postprocessor) или открытого, как Salome-Platform, в портабельном виде, то есть когда все библиотеки идут вместе с приложением и складируются отдельно от системы.
Обычно файлы пакуют в так называемые run файлы - что то вроде setup exe в Windows. Иногда - просто папки в архиве, как qcad или Z88Aurora хотя в этом случае иногда нужно либо запустить скрипт, либо с помощью нескольких команд разрешить файлам и библиотекам выполняться.

В общем, портабельный софт в линукс - обыденная задача. С некоторых пор она даже проще решается чем в windows, где надо до устанавливать Net или среду выполнения программ на C++

Более серьезные сложности могут возникнуть при распространении приложений для разных архитектур (32 и 64 битных), в этом случае компиляторы разные и работа программы может немного отличаться (требуется отдельное тестирование)
Но это - отдельная тема, которая сути вопроса не касается





3д печать зданий

В продаже (в РФ) уже появились серийные принтеры для 3д печати цементными смесями.

http://specavia.pro/articls/2238/

Пока данная технология формообразования очень ограничена в применении, но большая часть имеющихся проблем вполне решаема в обозримом будущем.

Какие потенциальные выгоды это дает?

1) Архитектурное разнообразие - практически Гауди в массовое строительство. Конечно, Гауди - прежде всего вкус и то, что не дается одними технологиями, но мода на разнообразные детали может снова вернуться.

2) Транспортные расходы. Это довольно существенная в сумме всех этапов часть затрат. Вполне возможно, что промышленные принтеры начнут оснащать оборудованием для производства наполнителя смеси из более-менее произвольного "подножного" грунта. Если предположить, что экскаватор выкапывает подвал или бассейн, а затем робот формирует из полученного материала основной массив здания, то это может дать очень существенную экономию, даже если речь идет только о стенах. Конечно вяжущее и добавки все равно придется подвозить на площадку.
Как и в первом случае, этот факт может вернуть назад старую и очень хорошую архитектурную особенность - а именно большую тепловую инерцию ограждающих конструкций и подвалы, выполняющие роль теплообменника с массивом грунта среднегодовой температуры (то есть прохлада летом и тепло зимой). Использование местных материалов - не новая вещь, например землебитный Гатчинский дворец, хотя не для всякой площадки это подходит.

Существующие проблемы 3д печати в основном следующие:

- сложности с горизонтальными конструкциями и перекрытиями. Конструкции перекрытия и покрытия нужно подвозить, либо формовать их на земле и поднимать в проектное положение. Метод формования 3д печатью тут подходит не очень хорошо, поскольку не дает возможности провибрировать плиты (отдельные слои имеют плохое сцепление друг с другом и арматурой). Как вариант - печатать сводчатые конструкции на месте (тоже очень древний подход), но для этого потребуется усовершенствование существующей технологии, так чтобы она могла укладывать полосу цемента под углом, например на стальную подкладку-полосу, выгнутую криволинейно. Своды теоретически можно печатать и на надувных основаниях.

- программная часть 3д печати пока слишком примитивна.

 В результате 3д печать зданий на месте станет практически пригодной (с учетом многочисленных требований к материалам и конструкциям) и выгодной только после того, как будет существенно усложнена и 3д принтер превратиться в набор достаточно сложного роботизированного оборудования. Производить его будут, вероятней всего, крупные машиностроительные корпорации и стоимость будет приличной.
Но формование отдельных архитектурных деталей и блоков методом 3д печати вероятней всего станет обыденным уже скоро и стоимость такого решения будет не велика.




-





Начало работы в linux - несколько советов от меня

Тут читая разного рода источники по этому поводу, я решил сформулировать свои собственные советы, как подходить к этому вопросу.
Не буду касаться, что лучше а что нет и не буду ничего утверждать категорически, но вот советы будут такие.

1. Какой дистрибутив выбрать? Это тема для холливаров, а их разводить я не хочу. Я бы сказал для начинающего - выбирайте ubuntu основной стабильной ветки (на данный момент 14). Не kubuntu, не xubuntu и не edubuntu - а именно основной, поскольку он поддерживается Canonical лучше всего и наилучшим образом работает ... с точки зрения начинающего. Не выбирайте никаких минтов - не все то, что рекламируется на каждом углу, является руководством для вас. Это мое персональное мнение. 
PS caelinux в данном случае исключение - выбирать его стоит, если вы хотите попробовать открытые инженерные и математические программы. Правда, в настоящее время нет проблем установить и использовать их где угодно, например Salome-MECA распространяется в портабельном виде для любого дистрибутива.  

2. Ubuntu основной ветки имеет так называемый Unity интерфейс без меню Пуск. Вернее меню пуск есть, но оно реализовано в виде поисковой строки.  Если впечатаете "sys" то будет вам и System Monitor и System Settings. Ярлыки программ показаны сбоку и количество открытых окон соответствует количеству точек на ярлыке. переход между окнами - по клику на ярлык. В общем освоить не так сложно на самом деле. И когда привыкнете - поймете что это удобно на самом деле. Только в filter results можно из категорий убрать все кроме программ, а так - ничего реально раздражающего.
PS Unity интерфейс удачно оптимизирован с точки зрения сокращения движений мышью.  Все действия с операционной системой концентрируются в левом верхнем углу. Удобство ощущается в том случае, если вы захотите поработать на ноутбуке полулежа например.

3. Перходя на линукс с самого начала при установке запишите своего юзера латиницей без пробелов. Не знаю, вообще говоря, можно ли записать юзера кириллицей в принципе. Но даже если можно - то не надо. И научитесь по возможности все имена папок и файлов выражать латиницей без пробелов. Как будто вы бородатый админ из времен ДОСа.
Этот совет к тому, что какая то часть софта под линукс написана в старорежимном стиле, и может просто не работать. Это не очень утомительное правило, и его не сложно соблюдать.
Устанавливайте основным языком английский и потом после установки добавляйте русский/украинский.

4. Программы устанавливать удобней всего из Ubuntu Software Center и из терминала с использованием ppa (если гуглите как установить из ppa, то набирайте гугл запрос типа "sudo ubuntu ..."
Вообще способов установки масса, но перечисленные - самые простые.
Вот например как обновить adobe flash (гуглится одна строчка из сервиса askubuntu)

sudo apt-get update && sudo apt-get install -y flashplugin-installer


5. Windows приложения могут "идти под вайн", а могут и не идти. Я бы посоветовал установить не вайн, а настоящий коробочный виндоус (например XP) под virtaulbox. Это отдельная тема - как, не сложно, но есть детали - не буду касаться. При этом автоматически обновлять в виндоус ничего не надо (и вообще сеть можно отрубить после установки основных программ, благо что интернет работает из линукса, а вирусам в основном кроме интернета прийти неоткуда, если вы флешки в виртуалбоксе втыкать не будете. Вот так ваш добрый старый виндоус будет работать в отдельном окошке со всем софтом.



Вынесу свой пост на форуме сюда (о температурных задачах в строительстве)

http://forum.dwg.ru/showthread.php?p=1534524

Да все довольно просто на самом деле. Когда вы делаете статический расчет то задаете граничные условия - например закрепления и нагрузку (давления, силы). Для материала указывается модуль Юнга и коэффициент Пуассона (в зав-ти что у вас - сталь и т.д.) Решаются уравнения теории упругости и получаются напряжения и перемещения (опорные реакции). В какой бы вы программе не решали - результат один и тот же (согласно теореме об единственности решения).
В данном случае решаются уравнения теплопроводности и граничные условия свои - температуры и теплоотдачи. В результате получается распределение температуры (а вместо опорных реакций - тепловой поток через стены)
Уравнения теплопроводности вообще говоря гораздо проще уравнений теории упругости. То что какая то программа нужна - так их бесплатных больше десятка (Elmer FEM, Agros2D и так далее).
Довольно странно что такого рода стандартные строительные расчеты не реализовали в скадах и лирах (хотя бы для плоского случая).


Годный канал о примитивных технологиях.

Совершенно очевидно, что такое в школах надо преподавать.

https://www.youtube.com/channel/UCAL3JXZSzSm8AlZyD3nQdBA


Интересный момент с рекомендацией о вырубке отверстия между двух сучков для предотвращения раскалывания - это такой достаточно продвинутый сопромат (получение сложного НДС с преобладанием арочного сжатия над сдвигом на границах основного отверстия)

Solidworks - краткий обзор и мнение.

Давно хотел написать этот обзор, да все лень все время. Тем более, думаю что мое мнение никого не волнует особенно (как, впрочем, и меня чье-то).
В целом солидворкс - настоящая CAD программа общего назначения, очень эффективная почти для всего. На сегодняшний день, я бы ее выбрал (без вариантов), если бы возникла необходимость такого выбора (пока у меня персональной своей версии солидворкса нет).
Начну наверно с минусов по порядку.
1) Это не CAD высокого уровня. Коллективная одновременная работа затруднена, связь с CNC только за счет надстроек. Предназначена для индивидуальных проектировщиков и не очень больших коллективов. Конечно можно использовать ее и для проектирования сложных изделий, и их частей, потому что функционально она почти ничем не отличается от CAD-ов того самого высокого уровня. Тут я тоже замечу что самые интересные изделия в истории были запроектированы вообще практически без компьютеров, основной инструмент который всегда был и будет - голова, знания и грамотная организация.
2) Нет сборки для линукс. По мне это недостаток, потому что с виндоусом не понятно что вообще, а к линуксу я привык.
3) Программа сложная и одно и то же действие можно выполнить разными путями. Требуется значительный практический опыт чтобы применять все инструменты эффективно. Собственно этот минус, он же и плюс.
4) Отдельные мелкие недостатки. С новыми версиями - тенденция к увеличению потребления ресурсов без видимых серьезных улучшений. Я работал в 2011 а сейчас работаю на 2015. С удовольствием бы откатился, например (хотя некоторые новые полезные функции, в основном в модуле Simulation могут быть и не заменимы, поскольку этот модуль быстро развивается).
Теперь о плюсах.
1) Ввиду огромного количества функций и поддержки многих стилей работы, при должном опыте может быть использована почти для всего. Машиностроение, архитектура, строительные конструкции (стальные).
2) Это все таки настоящий CAD, с хорошей поддержкой форматов STEP/IGES, то есть может быть использован эффективно в связке с любыми другими CAD-ами, ввиду налаженного файлообмена через нейтральные форматы. Хотя бинарные форматы солидворкса поддерживаются только в текущих версиях, что может затруднять работу в разных версиях (нельзя из новой выполнить сохранение в старом формате). Обновлять все машины до новой версии нужно одновременно.


Ветровые турбины без лопастей

Попалась интересная заметка
http://www.epochtimes.ru/turbiny-bez-lopastej-budushhee-vetrovoj-energetiki-98983832/



Совсем недавно на dwg.ru форуме обсуждал вопрос про резонанс вытяжной башни и как то пришло в голову, что, вероятно, этот эффект непременно задействуют для выработки ветроэнергии. И поскольку одни и те же мысли приходят в голову многим людям - постольку этот эффект действительно использовали и воплотили в железе.

Смысл у изобретения такой: несложная автоматизированная система подстраивает частоту цилиндра под резонанс 

после чего цилиндр начинает колебаться поперек потока, вырабатывая энергию.

КПД получается меньше, чем у обычного ветряка (потому что отниматеся только часть энергии турбулентности, ламинарная часть потока просто обтекает цилиндр и дует дальше. Зато нет больших скоростей, бстро вращающихся частей, которые надо ремонтировать, вопросы устойчивости при ураганном (не рабочем) ветре тоже решаются довольно просто.

Тут во многом вопрос - каким именно способом подстраивать цилиндр под резонанс, но вот эти ребята кажется придумали. 


Новый (по крайней мере для меня) открытый софт для  оптимизации от NASA

http://openmdao.org/



В январе 2015 года на ежегодной конференции Американского института аэронавтики и астронавтики (англ.) (AIAA SciTech 2015) специалисты NASA Glenn Research Center представили свои результаты моделирования, выполненного в открытой программной среде OpenMDAO. Ключевыми их выводами стало то, что диаметр трубы надо увеличить примерно в 2 раза, а опасение нагрева капсулы из-за трения воздуха является преувеличенным[18]. Материалы, связанные с данным моделированием, выложены на GitHub[19].

https://ru.wikipedia.org/wiki/Hyperloop

Code_Aster Training

Довольно известное программное обеспечение для расчетчиков строителей, по совокупности решаемых практических задач, пожалуй, превосходящее все остальные программы (в том числе коммерческие)
Довольно просто пользоваться в двух случаях:
1) В составе дистрибутива caelinux (простые задачи с помощью так называемого визарда)
2) С помощью программы Efficient
http://engineering.moonish.biz/tag/code-aster/ 
генерирующей командный файл.
В сущности принцип работы очень простой: создается модель в Salome или GMSH (есть и другие, в том числе коммерческие мешеры), задаются именованные группы, и далее составляется текстовый командный файл, в котором с группами соотносятся закрепления, нагрузки, условия контакта и так далее. Последний этап наверное самый сложный - потому что командные файлы достаточно многословные и многосложные (по сути программа является расширением к Python и команды Aster изначально сделаны как вставки в код). Еще одной неприятной особенностью является то, что от версии к версии команды немного изменяются, так что запустить старые примеры, скачанные например с caelinux wiki иногда сложно.
Выкладываю тренинг материалы в pdf на английском.
Из вкусного там - модели железобетона (не как в ANSYS а действительно практически пригодные), в том числе преднапряженный железобетон, механика разрушения и методы оценки техсостояния сочетающие экспериментальные данные и моделирование. Кто бы во всем этом еще разобрался и занялся бы нормальной поддержкой этого чуда.

Очередная тема про язык программирования для расчетов на dwg.ru

http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=120368


Давно уже под впечатлением от нескольких прочитанных статей
склонился в пользу VBA-Open-Office Basic, как самого незатейливого решения. Пытался освоить javascript (что как я считаю более перспективней и к тому же выполняет роль VBA в электронных таблицах Google, но не было времени на это.


Об анализе результатов при расчете объемными и оболочечными элементами

Возвращаясь к теме о сетках применительно к стальным конструкциям.
Когда я учился в институте, и корпел над всякого рода методами Бубнова-Галеркина,
было сложно предположить что через десяток лет расчет произвольного тела с произвольными граничными условиями станет вполне обыденной задачей, даже для открытого программного обеспечения.
То есть - это то, что я сейчас в общем то и делаю на работе. Конечно не все задачи решаются в лоб и просто. Приходится возиться с контактом и разного рода нелинейными проблемами - выбор программ тут помогает не очень, но все таки линейные простые задачи решаются за секунды. Вот в этой теме за время, достаточно для непродолжительного перекура набросал и посчитал прутковый прогон например.












Открытые программы как я уже писал выше - хороши для обучения. В них работать конечно помедленней, но зато есть возможность понять откуда и как получается результат, повозиться с разными типами элементов и с разными сетками. Кстати - немаловажные знания о принципе работы консольных программ и библиотек, на уровне компьютерной грамотности образца середины 90х, добавляют немало к unix-way в познании предмета.
В конечном итоге программа - сколько бы она не стоила, думать за человека не будет, и такой момент как корректное приложение граничных условий требует специфичных знаний, потому что на самом деле в МКЭ нет никаких "балок" и "опор", а все это должен задавать пользователь, который имеет представление о сути расчетных методов.
Но все таки кроме собственно расчета и получения напряжений есть еще такой момент как анализ результатов. Казалось бы, чего проще? Получил напряжения и сравнил с допускаемыми. Такой подход работает в нормативных документах, но там он применим к так называемым "номинальным" напряжениям, то есть F/A или M/W (последние называются еще "фибровыми" - fiber stress) а по МКЭ получаются напряжения локальные, с учетом многочисленных концентраторов, поэтому максимальные напряжения даже для малонагруженной конструкции как правило велики и легко превышают значение предела текучести.
Тут стоить заметить, что анализ напряжений зависит от вида конструкции и режима ее работы (строительная ферма - это одно, а подкрановая балка тяжелого режима работы - другое). Есть многочисленные методики расчета на усталость (то есть до возникновения трещины после определенного количества циклов) и есть методики механики разрушения.
Просто знать напряжения - не значит ничего, нужно уметь их правильно анализировать.