CAD-ohjelmaan liitetyn kehärakenteiden lujuuslaskentamoduulin käyttöliittymän suunnittelu ja toteutus
Riihiaho, Aleksi (2016)
2016
Konetekniikan koulutusohjelma
Teknisten tieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2016-12-07
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201611034679
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201611034679
Tiivistelmä
Tämän diplomityön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa Vertex Systems Oy:n kehittämiin Vertex CAD -suunnitteluohjelmistoihin liitettävän kehärakenteiden lujuuslaskentamoduulin käyttöliittymä. Lujuuslaskentamoduulista tehtiin yksittäinen lisäoptio kolmeen eri Vertex-ohjelmistotuotteeseen, joiden asiakaskunta koostuu mekaniikka-, laitos- ja rakennussuunnittelijoista. Tarve kehärakenteiden lujuuslaskentamoduulille syntyi asiakastarpeesta.
Lujuuslaskentamoduulin käyttöliittymä toteutettiin MVC-ohjelmistoarkkitehtuurityyliä noudattaen. Käyttöliittymä toteutettiin Microsoft Windows -ympäristössä C++-ohjelmointikielellä osana suurempaa Vertex-ohjelmistokokonaisuutta. Käyttöliittymä suunniteltiin ja toteutettiin olio-ohjelmoinnissa yleisesti käytettyjä suunnittelumalleja apuna käyttäen. Työssä tehtiin kirjallisuustutkimusta käyttäjäkokemukseen sekä käyttäjäkeskeiseen suunnitteluun liittyen. Tutkimuksesta saatua tietoa hyödynnettiin käyttöliittymän suunnittelussa ja toteutuksessa.
Kehärakenteiden lujuuslaskentamoduuli rakentuu Vertex CAD -ohjelmistoihin aiemmin kehitetyn elementtimenetelmää hyödyntävän STAFRA-laskentamoottorin päälle. Lujuuslaskentamoduulin käyttöliittymä mahdollistaa rakenteen laskentamallin muodostamisen profiilirakenteen 3d-mallin geometrian perusteella. Solmuverkko voidaan luoda geometrian perusteella automaattisesti ja käyttäjä voi myös muokata sitä interaktiivisesti solmujen ja elementtien tasolla. Laskentamalli koostuu Eulerin-Bernoullin palkkimallin mukaisista elementeistä. Laskentamalli voidaan ratkaista käyttäjän antamilla tuentareunaehdoilla ja kuormituksilla. Ratkaisun tuloksista voidaan lukea laskentamallin rakenneosien rasitussuureita sekä siirtymiä.
Lujuuslaskentamoduulin käyttöliittymä toteutettiin MVC-ohjelmistoarkkitehtuurityyliä noudattaen. Käyttöliittymä toteutettiin Microsoft Windows -ympäristössä C++-ohjelmointikielellä osana suurempaa Vertex-ohjelmistokokonaisuutta. Käyttöliittymä suunniteltiin ja toteutettiin olio-ohjelmoinnissa yleisesti käytettyjä suunnittelumalleja apuna käyttäen. Työssä tehtiin kirjallisuustutkimusta käyttäjäkokemukseen sekä käyttäjäkeskeiseen suunnitteluun liittyen. Tutkimuksesta saatua tietoa hyödynnettiin käyttöliittymän suunnittelussa ja toteutuksessa.
Kehärakenteiden lujuuslaskentamoduuli rakentuu Vertex CAD -ohjelmistoihin aiemmin kehitetyn elementtimenetelmää hyödyntävän STAFRA-laskentamoottorin päälle. Lujuuslaskentamoduulin käyttöliittymä mahdollistaa rakenteen laskentamallin muodostamisen profiilirakenteen 3d-mallin geometrian perusteella. Solmuverkko voidaan luoda geometrian perusteella automaattisesti ja käyttäjä voi myös muokata sitä interaktiivisesti solmujen ja elementtien tasolla. Laskentamalli koostuu Eulerin-Bernoullin palkkimallin mukaisista elementeistä. Laskentamalli voidaan ratkaista käyttäjän antamilla tuentareunaehdoilla ja kuormituksilla. Ratkaisun tuloksista voidaan lukea laskentamallin rakenneosien rasitussuureita sekä siirtymiä.