sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical University10.21122/2309-4923-2019-3-14-20sapi-318Research ArticleСистемный анализSystem analysisОсобенности использования специализированных языков для построения геометрических моделей ячеистых объектов при конечно-элементном моделировании и оптимизационных расчетахFeatures of the use of specialized languages for the construction of geometric models of cellular objects in fi element modeling and optimization calculationsНапрасниковВ. B.NaprasnikovV. V.ПолозковЮ В.PolozkovYu. V.КункевичД. П.BorodulyaA. V.БородуляА. А.KunkevichD. P.Белорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus201912122019031420Copyright © Напрасников В.B., Полозков Ю.В., Кункевич Д.П., Бородуля А.А., 20192019Напрасников В.B., Полозков Ю.В., Кункевич Д.П., Бородуля А.А.Naprasnikov V.V., Polozkov Y.V., Borodulya A.V., Kunkevich D.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sapi.bntu.by/jour/article/view/318

Для выполнения оптимизационных вычислений на основе конечно-элементного подхода в соответствии с принятыми исследователем критериями необходимо предварительно создать параметрическую геометрическую модель изделия так, чтобы иметь возможность за счет варьирования геометрическими параметрами проекта в дальнейшем определить их оптимальные значения. Поскольку одним их главных подходов при формировании оптимизационной модели является использование ячеистых заполнителей, то актульным является вопрос построения таких геометрических объектов. Рассматривается возможность использования языка Python в среде SpaceClaim для построения периодических заполнителей. Приводятся фрагменты кода и результаты построения для одного из типов заполнителя. Приводится пример кода на языке APDL среды ANSYS другого типа заполнителя. Описывается постановка оптимизационной задачи и приводятся результаты оптимизационных расчетов для этого заполнителя на примере одной конструкции.

To perform optimization calculations based on the finite element approach in accordance with the criteria accepted by the researcher, it is necessary to first create a parametric geometric model of the product so as to be able to further determine their optimal values by varying the geometric parameters of the project. Since one of the main approaches to the formation of the optimization model is the use of cellular aggregates, the urgent issue is the construction of such geometric objects. The possibility of using the Python language in the SpaceClaim environment to build periodic placeholders is considered. Code fragments and construction results for one of the placeholder types are given. An example of the APDL code for ANSYS of a different type of placeholder is given. The statement of the optimization problem is described and the results of optimization calculations for this placeholder are presented using the example of one construction.

геометрическая модельязык Pythonязык APDLпериодический заполнительоптимизационная задачаgeometric modelPython languageAPDL languageperiodic placeholderoptimization problemReferencesКрасновская С. В., Напрасников В. В. Исследование возможности идентификации прижимных усилий креплений конструкции с использованием нейронных сетей на основе конечно-элементной модели компрессорно-конденсаторной установки. Журнал «Информатика», 2017 № 4, с. 92–99.Krasnovskaja S. V., Naprasnikov V. V. Issledovanie vozmozhnosti identifikacii prizhimnyh usilij kreplenij konstrukcii s ispol’zovaniem nejronnyh setej na osnove konechno-jelementnoj modeli kompressorno-kondensatornoj ustanovki. Zhurnal «Informatika», 2017 № 4, s. 92–99.Красновская С. В., Напрасников В. В. Обзор возможностей оптимизационных алгоритмов при моделировании конструкций компрессорно-конденсаторных агрегатов методом конечных элементов. Весцi нацыянальнай акадэмп навук беларусi, 2016 № 2, серыя фiзiка-тэхнiчных навук, с. 92–99.Krasnovskaja S. V., Naprasnikov V. V. Obzor vozmozhnostej optimizacionnyh algoritmov pri modelirovanii konstrukcij kompressorno-kondensatornyh agregatov metodom konechnyh jelementov. Vesci nacyjanal’naj akadjemp navuk belarusi, 2016 № 2, seryja fizika-tjehnichnyh navuk, s. 92–99.Напрасников В. В., Красновская С. В. Влияние упрощающих предположений в конечно-элементных моделях компрессорно-конденсаторных агрегатов на спектр собственных частот. Журнал «Системный анализ и прикладная математика», 2014, № 1–3, с. 51–55.Naprasnikov V. V., Krasnovskaja S. V. Vlijanie uproshhajushhih predpolozhenij v konechno-jelementnyh modeljah kompressorno-kondensatornyh agregatov na spektr sobstvennyh chastot. Zhurnal «Sistemnyj analiz i prikladnaja matematika», 2014,№ 1–3, s. 51–55.Полозков Ю. В. Проблемы проектирования и формообразования легковесных деталей в аддитивном производстве. Сборник трудов международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях», 2017, т. 10, с.61-65.Polozkov Ju.V. Problemy proektirovanija i formoobrazovanija legkovesnyh detalej v additivnom proizvodstve. Sbornik trudov mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii «Matematicheskie metody v tehnike i tehnologijah», 2017, tom 10, s. 61–65.Бородуля А. В., Кункевич Д. П., Напрасников В. В., Полозков Ю. В. APDL-моделирование ячеистых конструктивных элементов деталей для аддитивного формообразования. Материалы НТК «Аддитивные технологии, материалы и конструкции», Гродно, 5–6 октября, 2016, с. 146–152.Borodulja A. V., Kunkevich D. P., Naprasnikov V. V., Polozkov Ju. V. APDL-modelirovanie jacheistyh konstruktivnyh jelementov detalej dlja additivnogo formoobrazovanija. Materialy NTK «Additivnye tehnologii, materialy i konstrukcii», Grodno,5–6 oktjabrja, 2016, s. 146–152.Huei-Huang, L. Finite elements simulations with ANSYS Workbench 14 / L. Huei-Huang. – Kansas : SDC, 2012. – 602 p.Huei-Huang, L. Finite elements simulations with ANSYS Workbench 14 / L. Huei-Huang. – Kansas : SDC, 2012. – 602 p.Free Engineering Simulation Software for Students [Electronic resource] // ANSYS Inc. – 2016. – URL: http://www.ansys.com/products/academic (accessed: 30.10.2016).Python 2.7.13 documentation // Python Software Foundation. 2016. -URL: https://docs.python.org/2/ (accessed: 30.10.2016).Морозов Д.И., Смирнов А.П. Методы автоматизации расчетов в CAE пакете ANSYS с помощью технологии ACT. Международный научно-исследовательский журнал, № 01 (55), ч. 4, январь, с. 100–102.Free Engineering Simulation Software for Students [Electronic resource] // ANSYS Inc. 2016. – URL: http://www.ansys.com/products/academic (accessed: 30.10.2016).Python 2.7.13 documentation // Python Software Foundation. – 2016. – URL: https://docs.python.org/2/ (accessed: 30.10.2016).Morozov D. I., Smirnov A. P. Metody avtomatizacii raschetov v CAE pakete ANSYS s pomoshh’ju tehnologii ACT. Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel’skij zhurnal, № 01 (55) ,chast’ 4, janvar’, s. 100–102.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.