Bläddra i källkod

Datalogical diagramm was added. Database description was added.

Denis V. Dedkov 11 år sedan
förälder
incheckning
16dd00a323
5 ändrade filer med 114 tillägg och 30 borttagningar
  1. 100 19
      c2.tex
  2. 14 11
      er.dot
  3. BIN
      fig/datalogical.dia
  4. BIN
      fig/datalogical.png
  5. BIN
      fig/er.png

+ 100 - 19
c2.tex

@@ -426,8 +426,9 @@ C_{ijkl}^{m} \left[ 1-\lambda({\bf r}) \right ] \right\}
 \section{Разработка модуля расширений платформы моделирования для расчета коэффициентов
 концентрации напряжений}
 
-\subsection{Алгоритм рассчета коэффициентов концентрации напряжений в слое тканого композита 
-с искривленными волокнами}
+\subsection{Объектная модель модуля расширений платформы для рассчета коэффициентов концентрации 
+напряжений в слое тканого композита с искривленными волокнами}
+\label{c2:classDiagramm}
 
 Безразмерные коэффициенты $K_{\sigma_{ij}} = \sigma_{ij}({\bf r}) /
 \sigma_{ij}^{per}({\bf r})$ вычислялись как отношение компонент тензора
@@ -455,27 +456,41 @@ C_{ijkl}^{m} \left[ 1-\lambda({\bf r}) \right ] \right\}
 Модуль расширения реализуется одним основным и тремя вспомогательными классами:
 
 \begin{itemize}
- \item TKCalculator --- основной класс для вычисления коэффициентов концентрации напряжений в
+ \item \verb TKCalculator  --- основной класс для вычисления коэффициентов 
+концентрации напряжений в
  каждой точке конечно-элементной сетки;
- \item TPoint --- вспомогательный класс для описания точки в трехмерном пространстве;
- \item TKValues --- вспомогательный класс для описания множества значений коэффициентов концентрации 
+ \item \verb TPoint  --- вспомогательный класс для описания точки в трехмерном 
+пространстве;
+ \item \verb TKValues  --- вспомогательный класс для описания множества 
+значений коэффициентов концентрации 
  напряжений в каждой точке конечно-элементной сетки;
- \item TObjective --- вспомогательный класс для описания параметров задачи, при которых необходимо
+ \item \verb TObjective  --- вспомогательный класс для описания параметров 
+задачи, при которых необходимо
  найти значения коэффициентов концентрации напряжений.
 \end{itemize}
 
+В классе TKCalculator реализован метод для импорта данных из выходных файлов конечно-элементного процессора
+Code-Aster, входящего в состав платформы SALOME-MECA (fillFromFile), метод для получения коэффициентов концентрации
+напряжений в произвольной точки конечно-элементной сетки по указанным координатам (getKForPoint), а также метод для вывода 
+коэффициентов концентрации напряжений для каждой точки конечно-элементной сетки в файл (saveKToFile), для последующего 
+анализа или графического отображения.
+
 Для исключения ошибок использования классов используется 4 перечисления:
 
 \begin{itemize}
- \item EProblem --- вид задачи, может принимать значения: 
+ \item \verb EProblem  --- вид задачи, может принимать значения: 
  \begin{description}
-  \item [СС\_Without\_Contact]: керамические волокна в поликристаллической матрице без учета контакта с трением;
-  \item [CC\_With\_Contact]: керамические волокна в поликристаллической матрице при наличии контакта с трением;
-  \item [CS\_Without\_Contact]: стальные волокна в поликристаллической матрице без учета контакта с трением;
-  \item [CS\_With\_Contact]: стальные волокна в поликристаллической матрице при наличии контакта с трением.
+  \item [СС\_Without\_Contact ]: керамические волокна в 
+поликристаллической матрице без учета контакта с трением;
+  \item [CC\_With\_Contact ]: керамические волокна в поликристаллической 
+матрице при наличии контакта с трением;
+  \item [CS\_Without\_Contact ]: стальные волокна в поликристаллической 
+матрице без учета контакта с трением;
+  \item [CS\_With\_Contact ]: стальные волокна в поликристаллической 
+матрице при наличии контакта с трением.
  \end{description}
 
- \item ESchema --- схема нагружения, может принимать значения:
+ \item \verb ESchema  --- схема нагружения, может принимать значения:
  \begin{description}
   \item [X1X3\_Tension]: двухсторонняя равнокомпонентная деформация растяжения в плоскости слоя;
   \item [X1\_Tension]: деформация растяжения в направлении волокон основы;
@@ -485,7 +500,7 @@ C_{ijkl}^{m} \left[ 1-\lambda({\bf r}) \right ] \right\}
   \item [X1X3\_Unequal\_Compression]: двухсторонняя неравнокомпонентная деформация сжатия в плоскости слоя.
  \end{description}
 
- \item EDefect --- дефект, может принимать значения:
+ \item \verb EDefect  --- дефект, может принимать значения:
  \begin{description}
   \item [Regular]: идеальная периодическая структура;
   \item [Fiber\_Skip]: пропуск волокна основы;
@@ -497,7 +512,7 @@ C_{ijkl}^{m} \left[ 1-\lambda({\bf r}) \right ] \right\}
   \item [Pore]: внутренняя технологическая пора.
  \end{description}
 
- \item EPhase --- фаза, может принимать значения:
+ \item \verb EPhase  --- фаза, может принимать значения:
  \begin{description}
   \item [Matrix]: фаза матрицы;
   \item [Fibers]: фаза волокон.
@@ -508,8 +523,9 @@ C_{ijkl}^{m} \left[ 1-\lambda({\bf r}) \right ] \right\}
 \subsection{Схема базы данных для определения коэффициентов концентрации напряжений в 
 слое тканого композита с искривленными волокнами}
 
-Для увеличения скорости обработки большого объема данных использовалась встраиваемая
-система управления базами данных SQLite.
+Для систематизации данных, полученных в результате решения краевых задач, а также для увеличения 
+скорости обработки большого объема данных была разработана база данных, инфологическая схема 
+которой представлена на рис.~\ref{fig:c2:er}.
 
 \immediate\write18{dot -Tpng -o fig/er.png er.dot}
 \begin{figure}[ht!]
@@ -519,6 +535,71 @@ C_{ijkl}^{m} \left[ 1-\lambda({\bf r}) \right ] \right\}
  \label{fig:c2:er}
 \end{figure}
 
+В базе данных использовались две стержневые сущности (<<Cвойства>> и 
+<<Точки>>), а также ассоциация между ними. Стержневая сущность <<Точки>> с 
+составным ключом {\bf X$_1$, X$_2$, X$_3$} предназначена для хранения координат 
+точек конечно-элементной сетки. Стержневая сущность <<Свойства>> с составным 
+ключом {\bf Задача, Схема нагружения, Дефект, Фаза} предназначена для хранения 
+информации о компонентах тензора напряжений и интесивности напряжений для каждой 
+точки конечно-элементной сетки. Значения атрибутов составного ключа сущности 
+<<Свойства>> соответсвуют значениям классов-перечислений 
+\verb EProblem , \verb ESchema , \verb EDefect  и \verb EPhase , описаных в 
+разделе~\ref{c2:classDiagramm}.
+
+Даталогическая модель базы данных для вычисления коэффициентов концентрации 
+напряжений представлена на рис.~\ref{fig:c2:datalogical}.
+
+\begin{figure}[ht!]
+ \centering
+ \includegraphics[width=0.5\linewidth]{datalogical}
+ \caption{Даталогическая модель базы данных для вычисления коэффициентов 
+концентрации напряжений}
+ \label{fig:c2:datalogical}
+\end{figure}
+
+Соответствия свойств во всех точках конечно-элементой сетки модели с идеальной 
+периодической структурой соответствующим точкам конечно-элементной сетки модели 
+с внутренним технологическим дефектом могут быть найдены с помощью реляционного 
+выражения~\ref{eq:c2:relP}:
+
+\begin{equation}
+  \begin{array}{rl}
+  P = & (\sigma_{defectId = 0}(Properties~P_1) \\
+      & [P_1.pointId = P_2.pointId] \\
+      & \sigma_{defectId \neq 0}(Properties~P_2)) \\
+      & [P1.pointId = Points.pointId]Points.
+  \end{array}
+ \label{eq:c2:relP}
+\end{equation}
+
+Проецируя отношение $P$ на соответствующие атрибуты, найдем значения 
+коэффициентов концентрации напряжений для каждой точки конечно-элементной сетки 
+(\ref{eq:c2:relK}):
+
+\begin{equation}
+  \begin{array}{rl}
+    K = & P[X1, X2, X3, \\
+        & P_2.sigma\_11/P_1.sigma\_11, P_2.sigma\_22/P_1.sigma\_22, \\
+        & P_2.sigma\_33/P_1.sigma\_33, P_2.sigma\_12/P_1.sigma\_12, \\
+        & P_2.sigma\_13/P_1.sigma\_13, P_2.sigma\_23/P_1.sigma\_13, \\
+        & P_2.sigma\_I/P_1.sigma\_I].
+  \end{array}
+ \label{eq:c2:relK}
+\end{equation}
+
+С помощью ограничения отношения $K$ по атрибутам \verb problemId , \\
+\verb schemaId , \verb defectId  и \verb phaseId  можно получить значения 
+коэффициентов концентрации в каждой точке конечно-элементной сетки для 
+необходимого вида задачи, схемы нагружения, типа дефекта или фазы материала. При 
+ограничении отношения $K$ по атрибутам \verb X1 , \verb X2  и \verb X3  получим 
+значения коэффициентов концентрации в необходимой точке конечно-элементной 
+сетки.
+
+В качестве системы управления базой данных для реализации физической модели 
+была выбрана встраиваемая СУБД SQLite 2.8.17. Выбор данной СУБД был обусловлен 
+простотой использования, отсутсвием необходимости установки и настройки сервера 
+СУБД, высокой скоростью выполнения запросов, а также доступностью для 
+большинства операционных систем.
 
 \section*{Выводы ко второй главе}
 \addcontentsline{toc}{section}{Выводы ко второй главе}
@@ -534,7 +615,7 @@ C_{ijkl}^{m} \left[ 1-\lambda({\bf r}) \right ] \right\}
 модели.
  \item Приведены параметры конечно-элементной сетки, удовлетворяющие условиям
 условиям сходимости задачи.
- \item Приведены блок-схема алгоритма и модель разработанной базы данных для
-расчета коэффициентов концентрации в слое тканого композита, вызванных наличием
-локальных технологических дефектов.
+ \item Приведены диаграмма классов и инфологическая модель разработанной базы 
+данных для расчета коэффициентов концентрации в слое тканого композита, 
+вызванных наличием локальных технологических дефектов.
 \end{enumerate}

+ 14 - 11
er.dot

@@ -7,15 +7,18 @@ graph ER {
 	{node [label = <<B><U>Схема нагружения</U></B>>] scheme};
 	{node [label = <<B><U>Дефект</U></B>>] defect}; 
 	{node [label = <<B><U>Фаза</U></B>>] phaze};
-	{node [label = "&sigma;_11"] s11};
-	{node [label = "&sigma;_22"] s22};
-	{node [label = "&sigma;_33"] s33};
-	{node [label = "&sigma;_12"] s12};
-	{node [label = "&sigma;_13"] s13};
-	{node [label = "&sigma;_23"] s23};
-	{node [label = "&sigma;_I"] sI};
+	{node [label = <&sigma;<SUB>11</SUB>>] s11};
+	{node [label = <&sigma;<SUB>22</SUB>>] s22};
+	{node [label = <&sigma;<SUB>33</SUB>>] s33};
+	{node [label = <&sigma;<SUB>12</SUB>>] s12};
+	{node [label = <&sigma;<SUB>13</SUB>>] s13};
+	{node [label = <&sigma;<SUB>23</SUB>>] s23};
+	{node [label = <&sigma;<SUB>I</SUB>>] sI};
 	
-	node [shape=ellipse]; "X_1"; "X_2"; "X_3";
+	node [shape=ellipse];
+	{node [label = <<B><U>X</U><SUB>1</SUB></B>>] x1}; 
+	{node [label = <<B><U>X</U><SUB>2</SUB></B>>] x2};
+	{node [label = <<B><U>X</U><SUB>3</SUB></B>>] x3};
 	
 	node [shape=diamond,style=filled,color=lightgrey]; "С-Т";
 
@@ -32,9 +35,9 @@ graph ER {
 	props -- phaze;
 	props -- "С-Т" [label="m", len=1.00];
 	"С-Т" -- points [label="n",len=1.00];
-	points -- "X_1";
-	points -- "X_2";
-	points -- "X_3";
+	points -- x1;
+	points -- x2;
+	points -- x3;
 	
 	fontsize=20;
 }

BIN
fig/datalogical.dia


BIN
fig/datalogical.png


BIN
fig/er.png