Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат

Киевский Государственный Институт Строительства и Архитектуры.

Кафедра систем автоматического проектирования и управления.

КУРСОВАЯ РАБОТА.

По предмету : «Методология разработки программных товаров и огромных систем».

На тему : «Проектирование напряжённо-деформированного состояния тонкостенных (замкнутых и разомкнутых) оболочечных железобетонных конструкций переменной жёсткости».

Выполнили:

студенты группы КСП-42

Демьяненко Е.И.

Шепель В.В.

Проверил Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат:

Яловец А.Л.

1999г.


1. АНАЛИЗ Трудности. ПОСТАНОВКА ЦЕЛЕЙ.

В данном курсовом проекте имеет место последующая актуальность темы. Замкнутые и разомкнутые в окружном направлении конические оболочки переменной жёсткости обширно употребляются как конструктивные оболочечные элементы в различных отраслях машиностроения, авиастроения, кораблестроения, также строительной промышленности.

1. Улучшение технико-экономических черт и свойства проектирования конических оболочек Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат.

1.1 Уменьшение массы конических оболочек.

1.2 Достижение высочайшей жёсткости и прочности.

1.3 Возможность производства оболочек из разных конструкционных материалов.

1.4 Учёт реальных причин при изготовлении конических оболочек.

2. Улучшение эксплуатационных черт конических оболочек.

2.1 Улучшение поведения конструкции при сложных критериях работы и требования предъявляемые к ним.

2.2 Увеличение точности определения причин при напряжённо-деформированном состоянии конструкции.

2.3 Исследование Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат поведения замкнутых конических оболочек.

2.4 Исследование поведения разомкнутых конических оболочек.

3. Исследование разных способов для проектирования напряжённо-деформированного состояния тонкостенных оболочечных конструкций.

3.1 Исследование решения двумерных краевых задач при разных граничных критериях.

3.2 Исследование разных вариационно-разностных и проекционных способов.

3.3 Исследование внедрения сплайн функций к данному типу задач.

Необходимость расчёта напряжённо-деформированного состояния Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат, в замкнутых и разомкнутых в окружном направлении изотропных и ортотропных конических оболочек с изменяемыми параметрами, приводит к решению двухмерных краевых задач при разных граничных критериях. Это решение вызывает значимые математические и вычислительные трудности. Сложность решения данного типа задач обоснована не только лишь высочайшим порядком системы, изменяемостью её коэффициентов Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат, да и необходимостью точно удовлетворить данным граничным условиям на всех контурах конической оболочки.

Разные вариационно-разностные и проекционные способы позволяют получить решение данного класса задач для конических оболочек неизменной толщины при обычных граничных критериях, которые допускают отсоединение переменных. Как показала практика применение способов конечных разностей и конечных частей в Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат задачках такового класса не всегда даёт возможность с достаточной точностью удовлетворить граничным условиям (ошибка примерно равна 20%).

В ближайшее время в практике расчётов тонкостенных частей железобетонных конструкций употребляются сплайн функции . Работы многих исследователей, в каких в главном решаются одномерные краевые задачки теории оболочек и пластинок, демонстрируют, что применение сплайн Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат функций как аппарата приближения функций позволяет упростить разработку алгоритмов и программного обеспечения по сопоставлению с внедрением традиционного аппарата многочленов.

Таким макаром, проектирование и моделирование железобетонных тонкостенных замкнутых либо разомкнутых оболочечных конструкций на базе сплайн функций является животрепещущим.

2. Наружные И ВНУТРЕННИЕ Задачки.

1. Построение четкого решения (погрешность менее 5%) об извиве ортотропных конических Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат оболочках асимметричного строения под действием обычной поверхностной нагрузке и температурного поля. Разработка способов численного решения двухмерных краевых задач для замкнутых и разомкнутых конических оболочек поворота шаровидной структуры с изотропными и ортотропными слоями, изменяемыми в 2-ух координатных направлениях жёсткости, которые находятся под действием асимметричных силовых и температурных нагрузок, на Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат базе сплайн аппроксимации.

1.1 Разбиение данного отрезка исследования на N равных частей при помощи сетки точек.

1.2 Выполнение подборки N+1 точек коллокации для расчёта В-сплайнов.

1.3 Приведение начальной системы дифференциальных уравнений в личных производных к системе обычных дифференциальных уравнений.

1.4 Подстановка решения данных уравнений в данные граничные условия на криволинейных контурах Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат.

1.5 Выполнение вычисления В-сплайнов в данных точках коллокации.

2. Построение и реализация на ЭВМ метода численного решения, которое позволяет проводить исследования напряженно-деформированного состояния тонкостенных частей железобетонных конструкций в виде конических оболочек обозначенного класса. Проведение исследования напряженно-деформированного состояния определенных замкнутых и разомкнутых конических оболочек поворота в широком спектре конфигурации геометрических и механических Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат характеристик, видов нагрузки и методов закрепления контуров.

2.1 Выполнение анализа как оказывает влияние угол конусности на напряжённо-деформированное состояние замкнутой либо разомкнутой конической оболочки вращения переменной толщины.

2.2 Выполнение анализа воздействия ортотропии на напряжённо-деформированное состояние замкнутой либо разомкнутой конической оболочки.

2.3 Расчёт деформации конических оболочек при разных методах закрепления контуров Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат.

3. ДЕКОМПОЗИЦИЯ СИСТЕМЫ. ПОСТРОЕНИЕ ИЕРАРХИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ. РАЗЛОЖЕНИЕ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА НА УРОВНИ.

Метод управления сложными системами был известен ещё в древности. При проектировании сложной программной системы нужно делить её на всё наименьшие и наименьшие подсистемы, каждую из которых можно улучшать независимо. По правде, декомпозиция вызвана сложностью программирования системы Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат, так как эта самая сложность вынуждает разделять место состояний системы. Декомпозицию системы можно поделить на два главных вида:

-алгоритмическая декомпозиция;

-объектно-ориентированная декомпозиция.

Алгоритмическая декомпозиция . Большая часть из нас формально обучено структурному проектированию « сверху вниз », и мы воспринимаем декомпозицию как обыденное разделение алгоритмов, где каждый модуль системы делает один из шагов общего Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат процесса. Разделение по методам концентрирует внимание на порядке происходящих событий.

Объектно-ориентированная декомпозиция . Всегда можно представить, в том числе и в нашем случае, что у хоть какой задачки существует другой метод декомпозиции системы.

Хотя обе декомпозиции решают одну и туже задачку, но они делают это различными Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат методами. Во 2-ой декомпозиции мир представлен совокупой автономных действующих объектов, которые ведут взаимодействие вместе, чтоб обеспечить поведение системы, соответственное более высочайшему уровню. Каждый объект обладает своим подходящим поведением, и любой из их моделирует некий объект реального мира. С этой точки зрения объект является полностью ощутимой вещью, которая показывает полностью Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат определённое поведение. Объекты что-то делают, и мы можем, отправив им сообщение, просить их выполнить то-то либо то-то.

Но мы не можем сконструировать сложную систему сразу 2-мя методами, тем паче что эти методы, на самом деле, ортогональны. Мы должны начать разделение системы или по методам, или по объектам, а Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат потом, используя полученную структуру, попробовать разглядеть делему с другой точки зрения. Опыт указывает, что полезнее начинать с объектной декомпозиции. Такое начало помогает лучше совладать с приданием организованности трудности программных систем.

Объектная декомпозиция имеет несколько довольно принципиальных преимуществ перед алгоритмической декомпозицией:

- Объектная декомпозиция уменьшает размер программных систем за счёт повторного Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат использования общих устройств, что приводит к значимой экономии выразительных средств.

- Объектно-ориентированные системы более гибкие и проще эволюционируют с течением времени, так как их схемы базируются на устойчивых промежных формах.

- Объектная декомпозиция значительно понижает риск при разработке сложной программной системы, потому что она развивается из наименьших систем, в Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат каких мы уже убеждены.

- Объектная декомпозиция помогает нам разобраться в сложной программной системе, предлагая нам разумные решения относительно выбора подпространства огромного места состояний.

На рисунке 1 показана декомпозиция объекта проектирования.


6 8 11 14


7 9 12 15


10 13

Рис.1. Декомпозиция объекта проектирования.

0.- Тонкостенная железобетонная оболочечная конструкция.

1.- Подсистема исследования состояния спокойствия.

2.- Подсистема проверки на наличие недостатка.

3.- Подсистема исследования Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат напряженно-деформированного состояния от разных нагрузок.

4.- Подсистема проверки оболочки на крепкость в упругом состоянии.

5.- Подсистема расчёта околоарматурных напряжений.

6.- Процедура исследования бездефектного околоарматурного состояния.

7.- Процедура исследования конструкции с околоарматурным состоянием.

8.- Процедура исследования напряженно-деформированного состояния от температурной нагрузки.

9.- Процедура исследования напряженно-деформированного состояния от поверхностной нагрузки.

10.- Процедура исследования напряженно-деформированного состояния Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат от комбинированной нагрузки.

11.- Процедура расчёта деформированных сред и выражения углов поворота нормали.

12.- Процедура соотношения упругости при поверхностных и температурных нагрузках.

13.- Процедура получения уравнения равновесия.

14.- Процедура расчёта физико-механических черт.

15.- Процедура расчёта В-сплайнов для получения четкого решения.

На рисунке 2 показано разложение на уровни программного комплекса.


Рис.2. Разложение программного комплекса Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат на уровни.


4. ПОСТРОЕНИЕ ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ.

При построении логических схем пользуются таким термином как логическая ячейка, которую можно представить в последующем виде:


Sn.

Mn.

Tn.

Kn.


An.


Rn.

Cn.

Где её компонентами являются последующие значения:

Sn. - Намеченная цель;

An. - Начальные данные;

Cn. - Ограничения;

Mn. - Модуль;

Tn. - Решаемая процедура;

Kn. - Оценка свойства;

Rn Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат. - Проектное решение.

Рассмотрев, что собой представляет логическая ячейка перейдём к рассмотрению задач в данном курсовом проекте.

Логическая ячейка 1 .


S1.

M1.

T1.

K1.


A1.

R1.

C1.


S1. -Вычисление всякого В-сплайна N–ой степени.

A1. -Bn i (x) -наиболее употребительный базис В-сплайн N-ой степени.

- bi -некоторые Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат неизменные коэффициенты.

C1. - i = -n, … N-1.

T1. - S(x) -всякий сплайн N-ой степени.

R1. - S(x) –всякий сплайн N-ой степени.

Логическая ячейка 2 .


S2.

M2.

T2.

K2.


A2.

R2.

C2.


S2. - Вычисление В-сплайна нулевой степени.

A2. - Х - координата функции по оси абсцисс.

C2. - ограничения имеют вид Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат:

T2. - В-сплайн нулевой степени.

R2. - В-сплайн нулевой степени.

Логическая ячейка 3 .


S3.

M3.

T3.

K3.


A3.

R3.

C3.


S3. - Получение нового разбиения и для него рекуррентное соотношение.

A3. - Входные данные x, xi , xi+n , xi+1 , xi+n+1 , Bi n-1 (x).

C3. - Новое разбиение ,

(x-n

n=1,2,…; ;

T3. - Рекуррентное соотношение.

R3. - Bi n (x) –рекуррентное соотношение на выходе ячейки.

Логическая ячейка 4 .


S4.

M4.

T4.

K4.


A4.

R4.

C4.


S4. - Хранение предшествующего значения сплайна Bi n-1 (x).

A4. - Предшествующее значение сплайна Bi n-1 (x).

M4. - Модуль хранения значения со входа ячейки.

T Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат4. - Передача хранимого значения на выход.

R4. - Предшествующее значение сплайна Bi n-1 (x).

Логическая ячейка 5 .


S5.

M5.

T5.

K5.


A5.

R5.

C5.


S5. - Вычисление В-сплайна третей степени Bi 3 (x).

A5. - t -размер шага движения по оси абсцисс.

C5. - ограничения:

; x < xi-2 ;

xi-2 < x < xi-1 ;

xi-1 < x < xi ;

xi Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат < x < xi+1 ;

xi+1 < x < xi+2 ;

xi+2 < x.

T5. - Выражение В-сплайна третей степени.

R5. – Выражение В-сплайна третей степени Bi 3 (x).

Логическая ячейка 6 .


S6.

M6.

T6.

K6.


A6.

R6.

C6.


S6. - Вычисление В-сплайна пятой степени Bi 5 (x).

A6. - t -размер шага движения по оси абсцисс.

C6. - ограничения:

; x < xi-3 ;

xi Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат-3 < x < xi-2 ;

xi-2 < x < xi-1 ;

xi-1 < x < xi ;

xi < x < xi+1 ;

xi+1 < x < xi+2 ;

xi+2 < x < xi+3 ;

xi+3 < x.

T6. - Выражение В-сплайна пятой степени.

R6. - Выражение В-сплайна пятой степени Bi 5 (x).

Логическая ячейка 7 .


S7.

M7.

T7.

K7.


A7.

R7.

C7.


S7. - Определение количества шагов на Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат данном интервале.

A7. - h - шаг разбиения по оси абсцисс.

Рассматриваемый интервал: (xi , xi+1 ).

T7. - Количество шагов на данном интервале t.

;

R7. - Количество шагов на данном интервале h.

На рисунке 3 представлена логическая схема нашей системы.

6. СХЕМА АНАЛИЗА ПРОЕКТА.

Программный продукт составлен на модульном принципе. Он состоит из отдельных модулей Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат (подпрограмм) реализующих определённые части вычислительного процесса. Модули по собственному предназначению делятся на модули специального и общего предназначения.

Модули специального предназначения (модули 1 и 6) зависят от вида граничных критерий, нагрузок, структуры пакета слоёв, геометрических черт конической оболочки, метода выбора точек коллокации и т.д.

Структурная схема программки с указанием связей меж Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат её модулями показана на рисунке 4.

Выполнение программки начинается с головной (модуль 1) где задаётся вся начальная информация с клавиатуры юзером либо из базы данных. После задания начальной инфы подключаем к работе особые модули 2 и 3, вычисляющие, соответственно, сплайны 3-й и 5-й степени на данных отрезках. После чего подключаем к работе особый модуль 4, который, вычисляет Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат сплайн нулевой степени сплайны 3-й и 5-й степени находит конечный В-сплайн. Особый модуль 5 производит всю нужную работу с матрицами. Данные, приобретенные после работы модулей 4 и 5, употребляются в программке вычисления правых частей системы обычных дифференциальных уравнений (модуль 6). После задания и получения всей начальной инфы управление передаётся модулю Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат 7, в каком реализована вычислительная схема способа дискретной ортогонализации.

В модулях общего предназначения реализуется часть вычислительного процесса, являющаяся постоянной для всех задач данного класса. В этих модулях делается вычисление правой части системы дифференциальных уравнений по данной инфы о геометрических и механических свойствах оболочки.



Рис.4. Структурная схема программки.


К модулям общего предназначения Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат относятся:

1) Модуль 6. В нём делается вычисление вектора правых частей системы обычных дифференциальных уравнений по данным геометрическим и механическим характеристикам оболочки.

2) Модуль 7. Этот модуль является основной частью программки. В нём реализуется метод решения линейной краевой задачки, делается управление работой других модулей.

3) Модуль 8. Производит вывод на печать значений разрешающих функций Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат в точках выдачи результатов.

4) Модуль 9. В этом модуле осуществляется решение систем линейных алгебраических уравнений с несколькими правыми частями способом Гаусса с выбором головного элемента.

5) Модуль 10. В теле данного модуля по данной инфы (в матричном виде) головной программки делается формирование расширенных матриц левых и правых граничных критерий.

При всем Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат этом может быть получение последующих результатов:

1) Построение аналитического решения задачки об извиве ортотропных конических оболочек осесимметричного строения под действием обычной поверхностной нагрузки и температурного поля при помощи гипергеометрических функций.

2) Разработка методики численного решения двумерных краевых задач о деформации разомкнутых и замкнутых ортотропных конических оболочек переменной в 2-ух координатных направлениях жёсткости, основанной на Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат использовании сплайн-коллокации.

3) На базе разрабатываемого подхода к решению двумерных краевых задач построен метод численного решения задач о деформации ортотропных замкнутых и разомкнутых конических оболочек вращения переменной жёсткости.

4) Исследования напряжённо-деформированного состояния ряда конических оболочек зависимо от их геометрических и механических характеристик, видов нагрузки и граничных критерий Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат.


M2.

T2.

K2.

A2.

R2. S4.

M4.

T4.

K4.

C2.

A4.

R4.

S7. C4.

S5. S1.

M7.

T7.

K7.

M1.

T1.

K1.

A7. A1.

M5.

T5 .

K5.

R7. A5. R1.

R5.

C7 . C5. S3. C1.

M3.

T3.

K3.


A3.

R3.

S6. C3.

M6.

T6.

K6.


A6.

R6.

C6.

Рис Методология разработки программных продуктов и больших систем - реферат.3. Логическая схема проектирования данной системы.


mezhbassejnovoe-pereraspredelenie-vodi-i-kanali-russian-original-english-konferenciya-storon-konvencii-o-biologicheskom.html
mezhbyudzhetnie-transferti-byudzhetu-federalnogo-fonda-obyazatelnogo-medicinskogo-strahovaniya.html
mezhdisciplinarnaya-integraciya.html