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.

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.



Бывает, спрашивают посоветовать 3Д программу

и немало дискуссий на эту тему на форумах.
Тут речь идет не об открытом программном обеспечении, которое я обычно стараюсь популяризовать, считая это вкладом в движение FSF. Будучи инженером, я понимаю что открытое ПО - лучший выбор для образовательных и научных целей, или для единичных работ (в качестве хобби, например), но для производительного труда на рабочем месте - как правило есть нужда в программах более производительных.
Двое из трех человек в случае дискуссий "что лучше?", начинают наперебой советовать именно тот софт, в котором они лучше разбираются. Но на мой взгляд - такой подход не верен в принципе, потому что потребительское качество того или иного софта сильно зависит от специфики работы, которая в свою очередь может быть очень разной. Бывает, что самый дорогой по цене софт незаменим ничем по качеству. Бывает, что люди покупают нечто дорогое или среднее, а оно на самом деле работает в их задаче еще хуже дешевого - универсальных подходов тут нет, потому что инженерная деятельность очень сложная и многообразная.
Единственной универсальной рекомендацией в данном случае является необходимость тщательно изучить варианты и желательно запросить тот или иной софт в пробную эксплуатацию (как правило, такая возможность представляется). Еще раньше можно очертить круг возможных программ, поставить ряд типичных задач и посмотреть решение у других (например поиском на youtube, где есть примеры всего и на все случаи жизни). Главный критерий почти всегда - возможность быстро менять или дополнять модель в процессе проектирования, быстро решать типовые задачи в своей области и, наконец, когда вы станете продвинутым пользователем или заимеете таковых в штате - возможность относительно создавать новую функциональность по мере надобности. Именно такая возможность способствовала в свое время заслуженной популярности AutoCAD, хотя сейчас заметно некоторое охлаждение инженерного сообщества к таким решениям.
Бывают неожиданные случаи когда интересную программу находишь не там, где следовало бы ожидать.
Тут не очень давно пришлось столкнуться с интересной (не особенно дорогой), на мой взгляд, программой Rhino ("Райно"). Эта программа для Windows (с наличием версий для Mac OS X). Раньше мне приходилось читать про надстройки к ней в этом блоге. То есть, это такой гибрид между арт-анимационным видом софта (3dmax, blender3d, Maya и т.д.) где обычно преобладает геометрия сеточного типа и CAD3D программами типа Inventor и Solidworks (только не feature-based и без сборочной части).
Главное достоинство, котрое я успел оценить - довольно качественная поддержка форматов как сеточных, так и CAD-овых (IGES/STEP вида). Можно загружать модели SolidWorks без конвертации (.sldprt)
Это мне больше всего и понравилось.
К сожалению всех возможностей оценить и описать я не могу, за недостатком времени, можете сами попробовать скачать 90-дневную триал версию и посмотреть. По моим впечатлениям - не смотря на архитектурную ориентацию, там вполне можно создавать и довольно точные и аккуратные (в инженерном смысле построения), а поддержка большого количества разнообразных форматов никогда никому не мешала (для меня это важный косвенный показатель, потому что и в самых навороченных пакетаx функции файлообмена часто бывают сделаны через пень-колоду, да и непросто это - учесть огромное количество логик, на которых базируется каждый формат).
Если у вас есть что про нее сказать - можете откомментировать тут, в блоге, буду рад получить такую информацию.