CC BY
12
Разработка программного модуля для формирования чертежей и отчетов по результатам проверки прочности металлических конструкций в двумерной постановке
С.Г. Глушко, Ю.Ю. Шатилов Донской государственный технический университет
Аннотация: Реализована задача разработки программного модуля, осуществляющего формирование выходных документов web-приложения для расчета стержневых металлических конструкций. Программный модуль реализован на платформе NET с использованием подключаемых библиотек Spire.Doc и netDxf. Разработанный модуль формирует текстовые отчеты в соответствии с СП 16.13330 и AutoCAD-совместимые чертежи. Возможность автоматизированной генерации отчетов позволяет более эффективно применять вычислительный комплекс в производстве.
Ключевые слова: проектирование в строительстве, стержневая конструкция, вычислительная система, web-разработка, отчет, чертеж.
Стержневыми называют конструкции, элементы которых имеют один линейный размер, значительно превышающий остальные. С точки зрения геометрии различают плоские и пространственные стержневые системы [1].
Автоматизация моделирования и расчета стержневых конструкций является актуальной задачей, так как ведет к повышению эффективности проектирования, снижению затрат и увеличению точности расчетов [2]. Оформление выходных данных автоматизированных систем в виде информативных и качественно оформленных отчетов позволяет более эффективно применять такие системы в производственном цикле организации.
В рамках исследования рассматриваются функционал и алгоритм работы подсистемы генерации отчетов web-сервиса SAPRUS [3], в которой реализовано формирование документов в следующих форматах:
- DOCX - стандартный формат текстовых документов Microsoft Word;
- DXF - открытый формат для обмена графической информацией в САПР, совместимый с AutoCAD [4].
и
Программный модуль реализован на платформе NET [5]. Для формирования текстовых отчетов используется подключаемая библиотека Spire.Doc - средство, предоставляющее возможность обработки и генерации документов в форматах DOCX и PDF на языке C#. Данная библиотека позволяет создавать объект документа, последовательно добавлять в него параграфы, таблицы, изображения, изменять все свойства элементов, доступные в Microsoft Word. В модуле формируется документ в формате XML, который затем конвертируется в DOCX и возвращается пользователю.
Отличительной чертой Spire.Doc является возможность добавления формул на языке LaTeX [6], что позволяет вывести в отчете подробности сложных математических расчетов.
Алгоритм формирования DOCX-документа представлен на рис. 1.
Рис. 1 - Блок-схема алгоритма формирования отчета
М Инженерный вестник Дона, №4 (2021) ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/n4y2021/6904
Расчеты и проверки, размещаемые в отчете, выполняются в соответствии с СП 16.13330. Предварительно с помощью метода конечных элементов рассчитываются внутренние усилия в конструкции. Вывод информации по каждому разделу осуществляется в соответствии требованиями к конкретному виду сечения и конструктивного элемента [7, 8,
9].
Пример документа в формате БОСХ, сформированного программным модулем автоматизированной генерации отчетов, представлен на рис. 2.
Рис. 2 - Отчет для стержневой металлической конструкции
М Инженерный вестник Дона, №4 (2021) ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/n4y2021/6904
В качестве средства для формирования DXF-чертежей используется библиотека с открытым исходным кодом netDxf. Данная библиотека позволяет воссоздать схему конструкции на чертеже с помощью линий, фигур, блоков, аннотаций и других элементов, доступных в AutoCAD и аналогах [10].
Алгоритм формирования DXF-чертежа представлен на рис. 3.
Построение размерных линий
Рис. 3 - Блок-схема алгоритма формирования чертежа На чертеже стержни представлены в виде линий; опоры, нагрузки и эпюры в виде блоков, состоящих из линий, примитивов, текстовых подписей и стрелок аннотаций. Блок «Построение результатов» состоит из клонирования схемы для построения отдельно эпюр продольных и поперечных сил, изгибающих моментов, а также деформированной схемы конструкции, где стержни представлены в виде сплайнов.
Примеры стержневых конструкций в интерфейсе приложения и соответствующих им DXF-чертежей, открытых с помощью nanoCAD, представлены на рис. 4 - 7.
7 кК'ы
7 7 в
X 2
Ь кг! 4 кН
3 3 4
2 кН * 2 4
6 кН
2 Б 5
2 кН 1 1 1кн*н * Э
У _ 1 1 6
"""
-»X
Рис. 4 - Стрежневая конструкция (рама) в интерфейсе приложения
Рис. 5 - Просмотр чертежа рамы в nanoCAD
и
Рис. 6 - Стрежневая конструкция (ферма) в интерфейсе приложения
Рис. 7 - Просмотр чертежа фермы в nanoCAD
Использование данного программного модуля в рамках средства для расчета стержневых конструкций позволяет более эффективно внедрить автоматическое моделирование и расчет конструкций в производственный процесс путем генерации стандартных документов и чертежей. Формируемые документы могут быть полезны в профессиональной деятельности инженеров-проектировщиков и в работах студентов строительных специальностей.
Литература
1. Дарков А.В., Шапошников Н.Н. Строительная механика. 12 изд. СПб.: Лань, 2010. 656 с.
2. Васильев А.С., Суханов Ю.В. Некоторые тенденции развития систем моделирования эксплуатационных качеств изделий на ЭВМ и рынка этих систем // Инженерный вестник Дона, 2014, №2. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n2y2014/2366.
3. SAPRUS // URL: saprus.ru (дата обращения: 16.02.2021).
4. Ковалева Н.В., Федорова А.В. AutoCAD в практике проектирования строительных объектов // Инженерный вестник Дона, 2018, №4. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2018/5393.
5. Chappel, D., 2006. Understanding.NET (2nd Edition): A Tutorial and Analysis. Addison-Wesley Professional, pp: 79-107.
6. Балдин Е. М. Компьютерная типография LaTeX. СПб: БХВ-Петербург, 2008. 304 с.
7. Галай В.С. Устойчивость стальных центрально сжатых стержней в методиках СП 16.13330.2011 и EN 1993-1-1 // AlfaBuild, 2019, №4. URL: alfabuild.spbstu.ru/article/2019.11.6 (дата обращения: 19.02.2021).
8. Лавыгин Д.С., Леонтьев В.Л. Алгоритм смешанного метода конечных элементов решения задач теории стержней // Инженерный вестник Дона, 2013, №4. URL: ivdon.ru/magazine/archive /n4y2013/1910.
М Инженерный вестник Дона, №4 (2021) ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/n4y2021/6904
9. Файбишенко В.К. Металлические конструкции. М.: Стройиздат, 1984. 336 с.
10. AutoCAD 2012 DXF Reference. URL:
images.autodesk.com/adsk/files/autocad_2012_pdf_dxf-reference_enu.pdf (дата обращения: 16.02.2021).
References
1. Darkov A.V., Shaposhnikov N.N. Stroitel'naya mekhanika. 12 izd [Structural Mechanics. Rev. 12]. SPb: Lan', 2010. 656 p.
2. Vasil'yev A.S., Sukhanov Yu.V. Inzhenernyj vestnik Dona, 2014, №2. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n2y2014/2366.
3. SAPRUS URL: saprus.ru (accessed 16.02.2021).
4. Kovaleva N.V., Fedorova A.V. Inzhenernyj vestnik Dona, 2018, №4. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2018/5393.
5. Chappel, D., 2006. Understanding.NET (2nd Edition): A Tutorial and Analysis. Addison-Wesley Professional, pp: 79-107.
6. Baldin E. M. Komp'yuternaya tipografiya LaTeX [Computer Typesetting using LaTeX]. SPb.: BHV-Petersburg, 2008. 304 p.
7. Galay V.S. AlfaBuild, 2019, №4 URL: alfabuild.spbstu.ru/article/2019.11.6 (accessed 19.02.2021).
8. Lavygin D.S., Leont'yev V.L. Inzhenernyj vestnik Dona, 2013, №4. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2013/1910.
9. Faybishenko V.K. Metallicheskiye konstruktsii [Metal constructions]. M.: Stroyizdat, 1984. 336 p.
10. AutoCAD 2012 DXF Reference. URL:
images.autodesk.com/adsk/files/autocad_2012_pdf_dxf-reference_enu.pdf (accessed 16.02.2021).
