ОСНОВЫ САПР Лекция 5 -6 Математическое обеспечение Программное обеспечение
1. Основные численные методы. Численные методы используются при разработке математических моделей большинства рассматриваемых задач 1. 1. Нахождение корней уравнений методом деления отрезка пополам. 1. 2. Нахождение корней уравнений методом Ньютона– Рафсона. 1. 3. Аппроксимация функций (кусочно-линейная, методом наименьших квадратов). 1. 4. Интерполяция функций. 1. 5. Численное интегрирование функций (метод прямоугольников, трапеций, Симпсона и др. ). 1. 6. Решение систем линейных уравнений (метод Гаусса). 1. 7. Решение систем нелинейных уравнений (метод Зейделя). 1. 8. Оптимизация
2. Расчет свойств криогенных веществ 2. 1. Уравнение состояния реальных веществ. Расчет теплофизических свойств криопродуктов. Пакет прикладных программ KRIAG. 2. 2. Фазовое равновесие смесей. Определение свойств пара и жидкости тройной смеси N 2–Ar–O 2. 2. 3. Расчет процессов при получении низких температур (дросселирование, расширение в детандере, изоэнтропное сжатие). 2. 4. Циклы криогенных установок. (Циклы с дросселированием, детандерные циклы, комбинированные циклы, циклы газовых холодильных машин и др. ).
3. Моделирование и расчет теплообменных аппаратов криогенных установок. 3. 1. Расчет трубчатых конденсаторов-испарителей. Программа Tr. KI. 3. 2. Расчет пластинчато-ребристых конденсаторов– испарителей. Программа Pl. RKI. 3. 3. Расчет противоточного пластинчато-ребристого теплообменника. Программа Pl. RT. 3. 4. Расчет витых двухпоточных теплообменников. 4. Моделирование процесса разделения многокомпонентных смесей. Расчет ректификационных колонн. 4. 1. Ректификация. Расчет модуля ректификационной очистки. 4. 2. Математическая модель и программа воздухоразделительной установки (ОАО «Криогенмаш» ).
Тепло- и массообменные аппараты с однофазными потоками с двухфазными потоками трубчатые Теплообменникирекуператоры пластинчато-ребристые Ректификационные колонны матричные Регенераторы Конверторы с дисковой гофрированной насадкой со змеевиками и каменной насадкой с регулярной насадкой трубчатые Конденсаторыиспарители трубчатые с капиллярно-пористым покрытием пластинчато-ребристые балонного типа трубчатые с ситчатыми тарелками гладкотрубные Испарителигазификаторы панельные фасоннопрофильные трубчатые Охладители Скубберы АВО трубчатые с капиллярно-пористым покрытием с ситчатыми тарелками оросительного типа
Этапы программирования Постановка задачи Формулировка задачи, получение модели (физической) в виде перечисления исходных параметров (данных), ограничений, внешних факторов и желаемого результата Составление проекта Математическое моделирование…(+ математическое моделирование на уровне описательного алгоритма). Специалист (системный аналитик) переводит задачу заказчика на язык понятный программистам, с учетом операционной системы, типа ЭВМ, языка программирования; анализируются возможные методы решения, определяются форматы входных и выходных данных и т. д. Алгоритмизация Формулировка вычислительных действий и их последовательности для решения задачи. Для удобства и наглядности алгоритма его формулируют в виде блок схемы (графического алгоритма). Блок схема алгоритма – это условное изображение в виде графических обозначений с соответствующими примечаниями, предназначенное для выяв ления структуры программы и общей последовательности типовых процессов обработки данных. Различные этапы алгоритма изображаются в виде гео метрических фигур – блоков, соединяющихся линиями со стрелками, обоз начающими поток данных, и отражающими последовательность действий. Внутри фигур помещается произвольный текст Написание программы Реализация блок схемы (алгоритма) на одном из алгоритмических языков Препарация Подготовка программы на машинном носителе; в настоящее время этот этап выполняется непосредственно в процессе написания программы на персональном компьютере Трансляция Компиляция – перевод программы с языка высокого уровня в машинный код, проверка наличия синтаксических ошибок, распечатка листинга программы и диагностика Отладка Тестирование (на контрольных примерах), локализация ошибок, исправление Оформление В соответствии с существующими нормами и стандартами
Элементы программирования на языке Фортран PROGRAM Определяет имя головной (main) программной единицы, с которой начинается выполнение всей программы MODULE Определяет имя программной единицы «Модуль» для выполнения одинакового программного кода из различных программных компонент BLOCK DATA Определяет подпрограмму «Блок данных» для задания начальных значений переменных (устарело) SUBROUTINE Определяет заголовок программной единицы «Процедура» FUNCTION Определяет заголовок программной единицы «Функция» STOP Заканчивает выполнение программной единицы PAUSE Приостанавливает выполнение программной единицы; возможно выполнение команд ОС RETURN Возвращает вычисление к месту, откуда вызвано выполнение процедуры или функции END Определяет окончание программной единицы USE Gives a program unit access to a module INCLUDE Inserts the contents of a specified file into the source file COMMON Delineates variables shared between program units EXTERNAL Declares a user-defined subroutine or function to be passable as an argument DATA Assigns initial values to variables DIMENSION Identifies a variable as an array and specifies the number of elements
REAL Specifies variables as the REAL data type INTEGER Specifies variables as the INTEGER data type COMPLEX Specifies variables as the COMPLEX data type CHARACTER Specifies variables as the CHARACTER data type BYTE Specifies variables as the BYTE data type; BYTE is equivalent to INTEGER(1) DOUBLE COMPLEX Specifies variables as the DOUBLE COMPLEX data type, equivalent to COMPLEX(8) DOUBLEPRECISION Specifies variables as the DOUBLE-PRECISION real data type, IMPLICIT Specifies the default typing for real and integer variables and functions LOGICAL Specifies variables as the LOGICAL data type NAMELIST Declares a group name for a set of variables to be read or written in a single statement PARAMETER Equates a constant expression with a name module mod_zai use dialogm include 'resource. fd' integer retint, iend logical retlog, err character(80) trez, str dimension x(29), err(29) data x/1020. e 3, 1. 45 e 5, 5. 24 e 5, 0. , . 05, 0. , . 942, 0. , . 07, &. 11, . 03, . 9, 1. 45, 2*. 85, . 018, 2*. 006, 2*. 003, 2*. 0002, . 001, . 06, 5, 5/ end
program Plrki. Dia use mod_zai external indata … retlog=dlgsetsub(dlg, combo 1, indata) … end subroutine indata(dlg, cname, cbt) use mod_zai integer cname, cbt character(50)terr … OPEN Associates a unit number with an external device or file PRINT Displays data on the screen READ Transfers data from a file to the items in an I/O list REWIND Repositions a file to its first record WRITE Transfers data from the items in an I/O list to a file BACKSPACE Positions a file to the beginning of the previous record CLOSE Disconnects the specified unit
… open(1, file='rez. txt') write(1, *)' ИСХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ' write(1, *)'Тепловой поток, Вт: Q=' , Q … ИСХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ Тепловой поток, Вт: Q= 2100. 000 read(1)str, trez CALL Executes a subroutine GOTO Transfers control to a specified part of the program CONTINUE Often used as the target of GOTO or as the terminal statement in a DO loop; performs no operation
DO Evaluates statements in the DO loop, through and including the ending statement, a specific number of times DO WHILE Evaluates statements in the DO WHILE loop, through and including the ending statement, until a logical condition becomes. FALSE. CYCLE Advances control to the end statement of a DO loop; the intervening loop statements are not executed EXIT Leaves a DO loop; execution continues with the first statement following END DO Marks the end of a series of statements following a DO or DO WHILE statement do i=1, 3 TS=TS+x(i)*T(i) enddo … do while (abs(x 1 -xk 1 v)>=eps. or. abs(x 2 -xk 2 v)>=eps) call olet(pk, xk 1 v, xk 2 v, a 1 v, a 2 v) x 1=xk 1 v; x 2=xk 2 v cc=(yk 1/a 1 v+yk 2/a 2 v+1 -yk 2) xk 1 v=(yk 1/a 1 v)/cc; xk 2 v=(yk 2/a 2 v)/cc enddo
SELECT CASE Transfers program control to a block of statements, determined by a controlling argument CASE Within a SELECT CASE structure, marks a block of statements that are executed if an associated value matches the SELECT CASE expression END SELECT Marks the end of a SELECT CASE statement SELECT CASE(MOD(N, 17)) CASE(0); N = 0 CASE(1, 6); N = -N CASE(2, 3, 5); N = 2 * N CASE(4); N = 3 * N CASE DEFAULT; N = 5 * N END SELECT IF Controls conditional execution of other statement(s) ELSE Introduces an ELSE block ELSE IF Introduces an ELSE IF block END IF Marks the end of a series of statements following a block IF statement if(d. Ts>d. Tr)then; qeka=qek; else; qeki=qek; endif WHERE Allows operations to be performed on an array’s elements selectively ELSEWHERE Introduces an ELSEWHERE block END WHERE Marks the end of a series of statements following a block WHERE statement
Скачать презентацию ОСНОВЫ САПР Лекция 5 -6 Математическое обеспечение Программное
Л7 (слайд) МО, ПО.ppt