ДУБИК АС Использование САПР в процессе формирования ПК студентов
статья на тему

Дубик Андрей Сергеевич,

преподаватель информатики

и информационных технологий

ОБОУ СПО «Курский монтажный техникум»

Использование систем автоматизированного проектирования в процессе формирования профессиональных компетенций студентов специальности  270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

Использование передовых информационных технологий является залогом успешного проведения расчетов на стадии проектирования новых, а также при проверке несущей способности существующих зданий и сооружений. На данный момент существует большое количество систем автоматизированного проектирования (САПР) строительных объектов, которые предназначены для рассмотрения отдельных частей проекта, с частью которых студенты уже имели возможность познакомиться: архитектурной (ArchiCAD), конструктивной (SCAD), графической (AutoCAD). Полученные с их помощью результаты позволяют значительно повысить качество и скорость решения соответствующих инженерных задач.

Принятие технически обоснованных и подкрепленных соответствующими расчетами конструктивных решений является важнейшим этапом проектирования. Поэтому существенное значение приобретает овладение современных средств САПР для проведения конструирования и расчетов на прочность, жесткость и устойчивость элементов строительных конструкций. Для этого, после усвоения на предыдущих курсах ряда таких учебных дисциплин как «Информатика», «Техническая механика» на учебной практике «Системы автоматизированного проектирования в строительстве» рассматриваем основы работы с проектно-вычислительным комплексом SCAD в решении профессиональной задачи.

SCAD Office - система нового поколения, разработанная инженерами для инженеров и реализованная коллективом опытных программистов. В состав системы входит высокопроизводительный вычислительный комплекс SCAD, а также ряд проектирующих и вспомогательных программ, которые позволяют комплексно решать вопросы расчета и проектирования стальных и железобетонных конструкций. Система постоянно развивается, совершенствуются интерфейс пользователя и вычислительные возможности, включаются новые проектирующие компоненты. SCAD Office – это интегрированная система прочностного анализа и проектирования конструкций.

Ядро системы составляет проектно-вычислительный комплекс Structure CAD (SCAD), который базируется на методе конечных элементов и предназначен для расчета напряженно-деформированного состояния, анализа устойчивости, а также решение задач статики и динамики для широкого класса строительных, машиностроительных и других конструкций. [1]

Условно все задачи и упражнения, которые можно выполнять с помощью данного проектно-вычислительного комплекса,  можно условно разделить на следующие группы [2]:

• Решение задач и упражнений  курса строительной механики;
• Решение задач и упражнений  курса железобетонных конструкций;
• Решение задач и упражнений курса металлических конструкций;
• Решение задач и упражнений  курса деревянных конструкций;

В качестве примера, показывающего возможности использования проектно-вычислительного комплекса в учебном процессе, можно привести следующий пример, который был показан 18 февраля 2014 в Курском монтажном техникуме в рамках проведения семинара-практикума областного научно-методического объединения преподавателей информатики ОУ СПО Курской области.

Тема проведенного занятия - «Статический расчет конструкций сооружений с помощью проектно-вычислительного комплекса SCAD на примере «Поперечная рама каркаса многоэтажного промышленного сооружения»».

        Перед занятием были поставлены следующие задачи:

• ознакомиться с основами работы с программно-вычислительным комплексом SCAD;
• выполнить предложенное практическое задание, используя предложенную преподавателем инструктивно-методическую документацию;
• совместно проанализировать и обсудить полученные в ходе выполнения работы результаты со специалистом;

Для выполнения практического задания студентам было необходимо:

• разбиться на мини-группы (по 2 человека);
• занять рабочие места, убедиться в готовности персонального компьютера и программного обеспечения к работе;
• используя предложенную преподавателем инструктивно-методическую документацию поэтапно выполнять задание;
• в случае возникновения каких-либо проблем либо появления вопросов обратится за помощью к преподавателю;
• совместно проанализировать и обсудить полученные в ходе выполнения работы результаты со специалистом;

        В результате выполнения практического упражнения должны получить следующие результаты и данные:

• сформированную расчетную плоскую стержневую конечно-элементную модель рамы поперечного каркаса многоэтажного промышленного сооружения;
• определить напряженно-деформированное состояние компьютерной модели от заданной нагрузки;
• визуализировать на экране монитора компьютера компоненты определенного напряженно-деформированного состояния модели;
• построить эпюры усилий M (изгибающих моментов), N (продольных сил) , Q (поперечных сил);
• получить схему деформации рамы;

Для анализа полученных результатов выполнения практического упражнения необходима помощь специалиста:

Задача преподавателя информатики при анализе результатов сводится к оценке правильности выполнения работы как на отдельных этапах ее выполнения, так и в целом, при получении «эталонного результата».

В дальнейшем на рассмотренном примере возможно изменение целого ряда ключевых параметров компьютерной модели, что позволяет выполнять разнообразные варианты одного задания.

Литература:

1. Карпиловский В.С., Криксунов Э.З., Маляренко А.А., Перельмутер А.В., Перельмутер М.А. SCAD Office. Вычислительный комплекс SCAD – М.: Издательство СКАД СОФТ, 2011. – 656 с.
2. Семенов А. А.,  Габитов А. И.  Проектно-вычислительный комплекс SCAD в учебном процессе. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2010. – 152 с., ил.