Учебная САПР Ferma предназначена для проектирования, расчета и оптимизации плоских ферменных конструкций. Система также позволяет производить расчет и оптимизацию пластин, нагруженных в своей плоскости. С помощью системы можно решать следующие задачи:
- Проектирование силовой схемы. Заданными считаются нагрузки, условия закрепления и границы области прямоугольной формы, в которую должна быть вписана плоская ферма. Требуется найти рациональную по критерию массы силовую схему (структуру) ферменной конструкции.
- Оптимизация силовой схемы. Заданными считаются силовая схема ферменной конструкции, границы прямоугольной области, в которой может размещаться ферма, нагрузки, условия закрепления. Требуется найти оптимальное расположение узлов заданной силовой схемы.
- Расчет фермы. Заданными считаются силовая схема и распределение материала в ферменной конструкции, нагрузки, условия закрепления. Требуется определить перемещения узлов, напряжения и усилия в стержнях фермы, а также необходимые из условий прочности и устойчивости площади поперечного сечения стержней и минимальные моменты инерции.
- Параметрическая оптимизация ферменной конструкции. Заданными считаются силовая схема ферменной конструкции, нагрузки и условия закрепления. Требуется найти оптимальное по критерию массы распределение материала (значения площадей поперечных сечений стержней) в ферме.
- Расчет прямоугольных пластин постоянной толщины, нагруженных в своей плоскости. Заданными считаются габаритные размеры пластины, ее толщина, нагрузки, условия закрепления. Требуется определить напряженно-деформированное состояние пластины.
- Параметрическая оптимизация прямоугольной пластины, нагруженной в своей плоскости. Заданными считаются габаритные размеры пластины, нагрузки, условия закрепления. Требуется найти оптимальное по критерию массы распределение материала (толщины) пластины.
Первая учебная САПР Ferma, созданная и эксплуатировавшаяся в течение 1993-1997 годов, функционировала в среде ЕС ЭВМ и представляла собой программный комплекс с оригинальными подсистемами (диалоговым монитором, файловой системой, системой ввода-вывода и т.п.). Все программное и информационное обеспечение системы (кроме программ расчета на прочность ферм и пластин методом конечных элементов) было разработано студентами кафедры 609 в 1992 - 1993гг. и дорабатывалось в процессе эксплуатации системы. Особенно большой вклад на том этапе в разработку системы «Ферма» внесли:
- К. М. Стюфляев, С. Ф. Корхов - выпускники 1993 года, а также В.Ю. Дорский - выпускник 1994 года.
- Авторами и разработчиками отдельных модулей системы являлись: А. В. Гребенюк, Е. Р. Чеблокова, В. А. Кондратюк, А. В. Макаренков, С. Н. Коваленко, С. С. Титов - все выпускники 1993 года, М. А. Воропаев, А. И. Мельниченко, А. С. Спиридонова - выпускники 1994 года и С. В. Цуканков - выпускник 1995 года.
Начиная с 1996 года, студентами кафедры 609 разрабатывался вариант системы “Ферма” для персональных компьютеров под управлением DOS. Большую работу выполнили выпускники 1997 года В. В. Максимова и А. В. Максимов, создавшие черновой вариант системы. Также в систему “Ферма” внесли вклад:
- 1997-1998гг: Н. В. Толяренко - выпускница 1998 года разработала первый вариант системы для PC, годный к эксплуатации.
- 1998 г.: П. В. Березенный и Г. А. Логвинов - выпускники 1999 года создали систему под Windows. Доработали систему Т. А. Кагиров – выпускник 2000 года, А. Б. Волкова – выпускница 2001 г и И. М. Зайцев – выпускник 2002 года.
- 2003 г.: Д. В. Прилуцкий – выпускник 2004 года разработал подсистему построения и оптимизации силовых линий, сделав тем самым существенный шаг в автоматизации проектирования методом силового анализа.
- 2003-2004 гг.: В. Р Назаров. - выпускник 2004 года модифицировал параметрическую оптимизацию фермы и разработал алгоритмы и подсистему геометрической оптимизации силовой схемы.
- 2004-2005 гг.: Ф. В. Сизилов – выпускник 2006 года расширил возможности системы, увеличив число расчетных случаев, которые может обрабатывать система.
Столярчук Владимир Александрович: stolyarchukva609@mail.ru