Принципы построения и структура

программных комплексов.

Особенности математического моделирования сложных нелинейных процессов в континуальных системах часто связаны с необходимостью многовариантного проведения вычислительного эксперимента в условиях изменения значительного объема входной информации и оперативного анализа результатов в виде полей искомых параметров. Эти особенности приводят к тому, что использование программных средств становится рациональным лишь в виде автоматизированного программного комплекса, в который помимо программных модулей, выполняющих собственно вычислительные процедуры, обычно входят так называемые препроцессор и постпроцессор, а также информационно – накопительный блок. Последний из этих элементов программного комплекса включает в себя базы данных, интерфейсные файлы и базы знаний. Он служит как для хранения входной информации, окончательных и промежуточных результатов, так и для поддержания связи между отдельными элементами комплекса. Эти элементы могут располагаться на различных ЭВМ и управляться разными операционными системами.

При проведении длительного вычислительного эксперимента, связанного с проведением большого объема расчетов, в специальную базу данных записывают так называемую «контрольную точку» - массив информации, необходимый для возобновления вычислений с некоторого промежуточного состояния при прерывании работы ЭВМ или возможном сбое. В программных комплексах универсального назначения предусмотрено наличие в информационно – накопительном блоке банков расчетных схем и соответствующих им математических моделей, библиотек различных вспомогательных программ, банков конечных элементов и т.п.

Основные задачи препроцессора состоят в подготовке и обработке входной информации и дискретизации области, в которой протекает моделируемый процесс. Предпочтителен интерактивный режим работы препроцессора, предусматривающий наглядное графическое представление результатов его работы и возможность их оперативного изменения.

Постпроцессор служит для обработки результатов вычислительного эксперимента и их наглядного графического представления на экране дисплея и на твердых копиях в виде зонных картин, изолиний, графиков, эпюр, гистограмм и т.п.

Из сказанного выше вытекает, что реализация триады «модель – алгоритм – программа» в виде программного комплекса требует создания банков расчетных схем и математических моделей; разработки эффективных алгоритмов с возможностью распараллеливания вычислительных процедур; оценки достоверности получаемой в вычислительном эксперименте информации и путей ее представления в обозримом виде, ее обработки и прикладной интерпретации.

Постановка и обсуждение этих и связанных с ними других вопросов и проблем являются предметом исследования и изучения в специальных курсах.

Изложенная информация является методологией организации, проведения и анализа результатов расчетов, принятия на их основе конструкторских решений в задачах прочности, устойчивости, колебаний как континуальных, так и дискретно – континуальных систем (подкрепленные пластинки и оболочки с сосредоточенными массами и осцилляторами).

Вслед за этим необходимо признать, что динамические расчеты с помощью специализированного программного обеспечения в силу многих причин не стали непременным атрибутом инженерного анализа.

Укажем, что в инженерной практике и по настоящее время многие технические системы представляются в виде систем твердых тел, связанных между собой различного рода жесткостями.