Számítógépes szoftver készítése Mindlin lemezekhez

A TDK munka csuklósan megtámasztott Mindlin lemezek számítására alkalmas számítógépes szoftver elkészítésének lépéseit mutatja be az elméleti alapokkal kezdve a numerikus megoldáson át, egészen a grafikus felhasználói felületig. A program alkalmas homogén izotróp, szendvics, üreges és szimmetrikusan laminált lemezek elmozdulásainak és igénybevételeinek számítására megoszló, koncentrált, négyzetes és koszinuszos terhelés alatt, mindegyik esetben rugalmas ágyazás figyelembevételével. Célom egy olyan önálló program elkészítése volt, amely mind a diákság, mind a gyakorló mérnökök kezében hasznos eszköz lehet. Ezeknek az igényeknek a kielégítése érdekében a programmal szemben támasztott alapvető követelményeim a gyorsaság, egyszerű kezelhetőség és látványos grafikus eredménykiértékelés voltak.

A dolgozat témája tehát kettős, a mechanikai elméleti háttér bemutatásával és összefoglalásával egyenrangú szerepet kapnak a programozási kérdések. Ennek megfelelően az első fejezetek alapjaiban tárgyalják a különböző lemezelméletek alapvető feltevéseit és összefüggéseit, majd ezt követi a Fourier-soros fél-analitikus megoldás elméleti és számítógépes megfogalmazása. Utóbbit a gyorsaságra való igény kielégítésére Fortran90 környezetben programoztam. A kód megírásához Ernest Hinton FORTRAN77-ben megírt munkáját használtam fel és fejlesztettem tovább, ellátva azt többek között dinamikus memóriakezeléssel, valamint új bemeneti és kimeneti megoldásokkal. Az így kapott fél-analitikus megoldó által szolgáltatott eredmények hitelesítéséhez az ANSYS végeselemes programot használtam. A grafikus felhasználói felület elkészítéséhez a Visual Basic .NET programnyelv legfrissebb verzióját választottam, ami módszertanát tekintve teljesen objektum orientált és a .NET keretrendszer 4.5-ös verziójára épül. A program több nyelvet is támogat és el van látva a hasonló programok szokásos kényelmi funkcióival is.

Habár programozási ismereteim e munka előtt nekem sem voltak, és ez adta az egész dolgozat gerincét, terjedelmi korlátok miatt nem lehetett célkitűzés a programnyelvek általános és széleskörű ismertetése, így egy-egy rövid bevezető után a programozás során felmerülő fontosabb megoldások kerültek tárgyalásra a megfelelő fejezetekben.

Annak ellenére, hogy a szoftver egyikkel szemben sem kínál alternatívát, végül különböző szempontok alapján összehasonlítottam azt az AXIS VM és a FEM-Design programokkal, mint a hazai építőmérnöki gyakorlat legnevesebb statikai méretező és számító programrendszereivel.

Irodalom:

1. Owen-Hinton: Finite Element Software for Plates and Shells. Pinerisge Press, Swansea, 1986.

szerző

• 
  Balogh Bence
  szerkezet-építőmérnök
  nappali

konzulens

• 
  Dr. Bojtár Imre
  Prof. emeritus, Tartószerkezetek Mechanikája Tanszék
  

helyezés