Основы разработки программного обеспечения для автоматизированного проектирования авиационных конструкций

Стр.2

Стр.3

Стр.4

УДК 629.7.01(075)+004.9(075) ББК Ж 2.5-05я7 К932 Рецензенты: канд. техн. наук, доц. Д. С. В д о в и н, канд. техн. наук, доц. Я. А. Е р и с о в Куркин, Евгений Игоревич К932 Основы разработки программного обеспечения для автоматизированного проектирования авиационных конструкций: учебное пособие / Е.И. Куркин, Е.А. Кишов. − Самара: Издательство Самарского университета, 2023. – 72 с.: ил. ISBN 978-5-7883-1965-0 Предназначено для обучающихся по направлениям подготовки 24.03.04, 24.04.04 Авиастроение и специальности 24.05.07 Самолёто- и вертолётостроение и может быть использовано для изучения дисциплин «Технология программирования на языках высокого уровня», «Математическое моделирование технических систем», «Вычислительный эксперимент в авиационной технике», «Численные методы решения инженерных задач». Представлен конспект лекций, позволяющий сформировать у студентов знания о программировании на языках высокого уровня MATLAB и APDL, используемых для автоматизации проектирования и инженерных расчетов с использованием компьютерного моделирования. Подготовлено на кафедре конструкции и проектирования летательных аппаратов. УДК 629.7.01(075)+004.9(075) ББК Ж 2.5-05я7 ISBN 978-5-7883-1965-0 © Самарский университет, 2023 2

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................. 5 1 ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ И ИНТЕРФЕЙСА СИСТЕМЫ MATLAB .............................................................................. 6 1.1 Описание возможностей MATLAB ............................................... 6 1.2 Основные характеристики интерфейса .......................................... 7 1.3 Виды переменных и арифметические операции ............................ 9 1.4 Массивы в MATLAB ................................................................... 12 2 СИМВОЛЬНЫЕ И МАТРИЧНЫЕ ОПЕРАЦИИ В MATLAB ........... 15 2.1 Символьные вычисления и алгебраические команды в MATLAB .................................................................................. 15 2.2 Решение алгебраических уравнений ............................................ 18 2.3 Основные матричные операции ................................................... 21 3 ИМПОРТ И ЭКСПОРТ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ MATLAB. ГРАФИЧЕСКОЕ ОТОБРАЖЕНИЕ ДАННЫХ ....................................... 25 3.1 Импорт и экспорт файлов ............................................................ 25 3.2 Команды создания графиков в MATLAB и задания их параметров ............................................................................. 29 4 АНАЛИЗ И ОБРАБОТКА ДАННЫХ С ПОМОЩЬЮ СИСТЕМЫ MATLAB ............................................................................................... 36 4.1 Основные операции и статическая обработка данных .................... 36 4.2 Аппроксимация данных полиномом и с помощью приложения CurveFitting ................................................................................. 38 5 ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ И ПРОСТЕЙШИХ ОПЕРАЦИЙ ANSYS APDL .............................................................. 43 5.1 Описание возможностей ANSYS APDL ...................................... 43 5.2 Основные расчетные процессоры ANSYS ................................... 43 5.3 Пользовательские переменные и арифметические операции ....... 45 5.4 Массивы в APDL. Типы массивов ............................................... 46 5.5 Вывод результатов в файл, созданный пользователем ................. 47 3

Стр.3

6 СБОР ДАННЫХ О МОДЕЛИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ В ЗАДАЧЕ ЦИКЛЫ. КОМАНДА ETABLE ......................................................... 48 6.1 Сбор данных о модели, используемой в задаче. Команды *get и *vget ......................................................................................... 48 6.2 Команда *etable ........................................................................... 50 6.3 Циклы ......................................................................................... 51 6.4 Связка IF-THEN .......................................................................... 53 7 ТИПЫ ЭЛЕМЕНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ANSYS, И ИХ СВОЙСТВА ........................................................................... 55 7.1 Основные типы элементов. Присвоение определенного типа элемента. Команда ET ................................................................. 56 7.2 Определение свойств элемента. Команды R, MP ......................... 59 7.3 Изменение свойств элемента. Команды Emodif, Secdata и Sectype ..................................................................................... 60 8 ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ APDL ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ. МАКРОСЫ ....................................................................................... 62 8.1 Совместное использование команд из различных процессоров ... 62 8.2 Создание оболочечного тела с переменной толщиной, определяемой уравнением ........................................................... 65 8.3 Создание и использование макросов ........................................... 67 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ..................................................... 69 4

Стр.4