Новости и события

07/03/2012
Timo Structural - новая программа для расчета стержневых систем

В конце 2011 года, после более чем пятилетнего цикла разработки, увидела свет замечательная программа Timo Structural, предназначенная для определения внутренних усилий в стержневых системах.

Думаю, что каждый, кто в своей практике сталкивался с необходимостью решения стержневых систем, рано или поздно начинал искать какое-либо программное обеспечение для упрощения своей жизни. До недавнего времени вариантов было не так много. Это

·         Всевозможные доморощенные решатели на базе существующих программ (лично в моих закромах лежит пара реализаций решения балок в Excel),

·         Программы «Balka» и «Beam» для расчета однопролетных статически определимых и многопролетных статически неопределимых 1D балок от Евгения Токарева (http://beamclc.ru). Крайнее обновление на данный момент – сентябрь 2011 года.

·         «Полюс» от компании MechCad Sofware. (www.mechcad.net). Полюс позволяет проводить анализ статически определимых и неопределимых плоских конструкций. Строит эпюры продольных и поперечных усилий, крутящих моментов, перемещений узлов. Разработчики обещают выпустить новую версию программы уже лет десять. При этом старая версия программы не распространяется, но её всё еще можно найти где-нибудь в закромах интернета.

·         Web ориентированные решения от Дмитрия Терехова, представленные на сайте sopromat.org,

·         Конечно-элементное моделирование. Куда же без него? При этом с относительной легкостью можно получить численное решение практически любой стержневой системы, но вот обрабатывать полученные результаты – удовольствие не из приятных. Да и стоимость наиболее распространенных КЭ программ способна прогрызть существенную дыру в бюджете иной страны.

Но на сегодняшний день можно сказать, что мы имеем программу совершенного нового уровня предназначенную именно для работы со стержневыми системами - Timo Structural.

Программу Timo Structural отличают следующие ключевые особенности:

·         3D интерфейс, который позволяет моделировать не только одномерные, двумерные, но и пространственные стержневые системы,

·         Использование символьных математических решателей, которые позволяют получить решение не путем численного решения, а в аналитической форме.

Для работы с программой Вам понадобится система «компьютер – человек» со следующими характеристиками:

·         Компьютер с частотой процессора от 2 ГГц – смешные цифры на сегодняшний день. Многопроцессорность приветствуется, но совсем не обязательна,

·         2 ГБайта оперативной памяти – в принципе, программа работает и с меньшим объемом оперативки. Но для подгрузки математического ядра лишняя память не помешает,

·         Операционная система Microsoft Windows XP SP3, Vista или Windows 7 – ну куда же без неё,

·         Microsoft NET 4.0 или более поздней версии – ну, так уж принято нынче программировать, что без NET и суда нет,

·         Microsoft Silverlight 4.0 или выше – требуется для работы справочной системы и для работы с некоторыми интерактивными разделами домашнего сайта программы Timo Structural,

·         Математический пакет Wolfram Mathematica версии 6 или выше – в качестве решателя используется веками проверенные математические алгоритмы из ядра пакета Mathematica. Если этот пакет не устанавливать, то поиграться можно будет только с самой программой Timo Structural в качестве моделлера,

·         Сама программа Timo Structural, которую можно загрузить с сайта разработчика (www.orlovsoft.com/download.html). Существуют реинкарнации программы в виде отдельного приложения для 32-х и 64-х битных систем, или же в виде дополнения для пакета Maple (Mechanics of Materials Toolbox for Maple).

·         Начальные навыки английского языка – да, да, интерфейс и документация к программе на английском, и если Вас это останавливает, то следует серьезно подумать о смене сферы деятельности,

·         Min Brain – ну а без этого ну ваще никак.

 

После установки всех упомянутых выше пакетов и запуска программы Timo Structural Вы окажетесь в главном рабочем пространстве программы, из которого Вы можете начать работу в окне моделлера, загрузив уже существующий пример, или начав работать с чистого листа.

 

И вот тут-то Вас поджидает легкий сюрприз в виде абсолютно нестандартного интерфейса, который может повергнуть любой неподготовленный и девственно чистый мозг в состояние тяжелейшего ступора.

Да! Интерфейс программы более, чем нестандартный, более того он «подслеповатый» - не все элементы интерфейса имеют логичные и понятные иконки и подписи, а некоторые совершенно различные действия прячутся под визуально одинаковыми элементами, да еще и расположенными в разных концах экрана. Но! Логика есть! Поймите её! Потратьте несколько минут на ознакомление с документацией (www.orlovsoft.com/Silverlight.html#/Documentation) и учебным видео (www.orlovsoft.com/Screencasts/screencasts.html) на домашнем сайте программы, освойте пару задач из достаточно обширной и интересной базы учебных примеров, смоделируйте пару балок самостоятельно и щасье будет!

С базовыми операциями по управлению моделью (повернуть, приблизить и т.п.) справится любой ребенок, мало мальски знакомый с подобными операциями в CAD пакетах. После знакомства с CATIA и SolidWorks вопросов как управлять моделью в рабочей области Timo Structural даже не возникало. Все интуитивно понятно на уровне ранее приобретенных рефлексов.

Те, кто знаком с конечно-элементным моделированием с первого взгляда подметят в моделлере впитанные с молоком матери концепцию узлов и элементов и…. Обломаются.

Концепция моделирования в программе Timo Structural состоит в выделенном стержне (Selected Beam), присоединяемом стержне (Connected Beam) и выделенном узле (Selected Node). Указанный статус объекты приобретают по кликам мыши. Левая кнопка – и объект приобретает статус «Selected Beam» или «Selected Node». Правая кнопка – и у объекта будет статус «Connected Beam». Сборка конструкции происходит естественным образом - как на стройке. К одному стержню стыкуется другой. А именно, «Connected Beam» присоединяется к «Selected Beam» четырьмя кнопками с двумя кружочками (желтым и зеленым). Эти кружочки обозначают начало (точка А) и конец стержня (точка B). В зависимости от того, что выделено, являются активными элементы управления для ввода данных - стержня или узла.

Новые стержни добавляются кнопкой "+" в левой части окна. Здесь же устанавливается

предопределенное положение создающегося стержня (маленькие кнопочки с треугольником открывают дополнительные элементы управления).

В общем, это бесполезно рассказывать – надо пробовать на реальных примерах.

Задание нагрузок на анализируемую конструкцию интуитивно понятно и осуществляется без каких-либо проблем. Хочешь сосредоточенную, распределенную нагрузку? – Да пожалуйста! А такую же, но в другой плоскости? – Нет проблем! А с перламутровыми пуговицами? – Легко!

Но самый кайф начинается именно на стадии анализа полученных результатов. И дело даже не в том, что программа Timo Structural легко переплевывает практически все коммерческие конечно-элементные комплексы в деле отрисовки эпюр внутренних силовых факторов. Многие КЭ комплекы этого делать просто не умеют. Да, деформации. Да изогнутая ось балки. Да, еще какая-нибудь умная, но непонятная фигня. Но эпюры внутренних силовых факторов с составленными конкретно для данного стержня их аналитическими уравнениями? Лично я такого раньше не видел. И такая возможность меня лично бесконечно радует.

Конечно, у рассмотренной программы есть недостатки, начиная с особенностей интерфейса и заканчивая необходимостью установки помимо установки самой программы в 70 МБайт еще и разного дополнительного софта на гигабайт с лишним. Причем, отнюдь не бесплатного. Впрочем, кого это когда останавливало?

Но не стоит забывать, что это только первый публичный релиз программы и она будет постоянно совершенствоваться. Но уже сейчас это полноценный инструмент который может быть использован в практических прочностных расчетах стержневых конструкций. А их немало…

Одним словом - Timo Structural это программа из разряда «must have» для любого прочниста.

 

Официальный сайт программы Timo Structural - www.orlovsoft.com.

Обсудить работу программы и задать вопросы можно по её работе можно на нашем форуме.

 


Яндекс цитирования