Details

В выпускной квалификационной работе проведено расширение функциональных возможностей приложения Feapiezo 4.0, которое создает модели пьезоэлектрических устройств по методу конечных элементов. Основной задачей в проекте являлось создание дополнительного программного модуля, который позволял бы с помощью методов построения моделей визуализировать расчетные характеристики объекта с точностью до перемещений и электрических потенциалов. Конечным результатом проделанной работы является постпроцессор, изображающий выходные данные в трех видах: деформаций, градиентов и векторов. Все виды базируются на схеме интерполяции, присущей 20-узловым изопараметрическим конечным элементам. В бакалаврской работе был решен ряд задач, связанных с нормализацией данных, отображением векторов в пространстве, определением цветового значения координаты для последующего создания градиентной картины.Опытным путем были разработаны формулы построения неоднородной сетки в каждой подструктуре со сложной адресацией за счет использования оптимальных схем хранения рабочих данных. Была реализована анимация для отображения гармонических расчётных характеристик в реальном времени. Реализован интерфейс, в котором пользователь может в полной мере оценить качество модели, используя возможности программы.

In the final qualifying work, the functionality of the Feapiezo 4.0 application was expanded, which creates models of piezoelectric devices using the finite element method. The main task in the project was to create an additional software module that would allow using model construction methods to visualize the calculated characteristics of an object with accuracy to displacements and electrical potentials. The result of the work done is a postprocessor depicting the output data in three types: deformations, gradients, and vectors. All types are based on the interpolation scheme inherent in 20-node isoparametric finite elements.In the bachelor's work, several tasks related to data normalization, mapping vectors in space, determining the color value of the coordinate for the subsequent creation of a gradient picture were solved.Experimentally, formulas for constructing an inhomogeneous grid in each substructure with complex addressing were developed using optimal working data storage schemes. Animation was implemented to display harmonic design characteristics in real time. An interface is implemented in which the user can fully evaluate the quality of the model using the capabilities of the program.