МОНОМАХ – одна десятая ЛИРА 10

Исполнительный директор ООО «ЛИРА софт», к.т.н. Дмитрий Викторович Жулковский

Главный эксперт ООО «ЛИРА софт», Алексей Викторович Колесников

Тенденция развития программного обеспечения для промышленного и гражданского строительства (и не только), иллюстрирует комплексное развитие инженерных систем. Как следствие семейства программ развиваются, давая следующий виток для развития программных комплексов. И это совершенно естественный ход эволюции, когда испытанное, хорошо зарекомендовавшее себя приложение, находит применение в комплексе, неся за собой удобство использования и надежность инструментария.

Это применимо и к программным комплексам семейства «ЛИРА», включающего МОНОМАХ, Сапфир, ЭСПРИ, предназначенных для инженеров-конструкторов и расчетчиков. Совокупность этих программ воплотилась в разработке одной, качественно новой системы, которая отвечает всей многофункциональности и современным потребностям специалистов.

Учитывая естественно сложившуюся ситуацию, обусловленную с одной стороны признанием и востребованностью определенных функций и инструментов, с другой стороны развитием современных ЭВМ, позволяющим реализовать все более и более смелые замыслы по эргономичности (улучшению как интерфейса, так и мощности самого процессора) было создано принципиально новая программа – ПК ЛИРА 10.0.

Это новая система, которая несет в себе весь необходимый инструментарий для проектировщика, без дополнительных программ-сателлитов и, соответственно, без дополнительных затрат. И это неудивительно, ведь разрабатывали ее профессионалы, стоящие у истоков создания ПК ЛИРА (патриархи расчетных алгоритмов), создавшие ядро системы прежних версий, а именно:

• Горбовец Анатолий Владимирович – главный программист проекта. Автор и разработчик расчетного процессора ВСЕХ ВЕРСИЙ программных комплексов семейства «ЛИРА» и расчетно-графических специализированных систем «МОСТ», «Динамика плюс», «Монтаж плюс» и «Вариации моделей».
• Евзеров Исаак Данилович – научный руководитель проекта «ЛИРА 10.0», доктор технических наук, математик, разработчик теоретических основ программного комплекса, автор библиотеки конечных элементов, расчетного процессора в программных комплексах ЛИРА 5.01 – 9.6 и расчетно-графических специализированных систем «МОСТ», «Динамика плюс» и «Монтаж плюс».
• Гераймович Юрий Дмитриевич – кандидат технических наук, технический руководитель проекта «ЛИРА 10.0», ведущий программист проекта. Автор и разработчик расчетного процессора в программных комплексах ЛИРА 9.2 – 9.6 и расчетно-графических специализированных систем «МОСТ», «Динамика плюс», «Монтаж плюс» и «Вариации моделей».
• Марченко Дмитрий Владимирович – технический руководитель проекта «ЛИРА 10.0», ведущий программист проекта. Более 15 лет осуществлял техническое сопровождение программных комплексов ЛИРА 5.02 – 9.6. Как никто лучше знает о проблемах указанных комплексов, что и помогло в создании современного программного комплекса, с абсолютно новым графическим интерфейсом и расчетным процессором, адаптированного под современные требования инженеров конструкторов.
  

  ---

Интегрированная расчетная среда – главная концепция в разработке нового программного комплекса, тем самым ЛИРА 10.0 была создана, с целью существенно превзойти более ранние версии. Весь программный код основных компонентов был написан «с нуля» — это одно из основных преимуществ ЛИРЫ 10.0, новый, мощный, современный «движок». Это позволило создателям программы внедрить функционал по ускоренному созданию модели. Реализован мощнейший инструментарий по работе с 3D объектами, не только с обычными телами — балками, колоннами, но и с поверхностями любой конфигурации, при этом в несколько раз снизилось необходимое для создания и редактирования модели время, а так же время на расчет. Визуализация результатов расчетов наглядна и информативна.

Рис.1. Обширный инструментарий для визуализации результатов расчетов

Рис.2. Визуализация результатов динамического анализа сооружения на всем промежутке интегрирования

В среде специалистов не утихают споры о факторах, влияющих на качество расчетов и временных затрат на выпуск проектной документации в различных расчетных комплексах.

По нашему мнению одним из этих факторов является создание модели в единой среде, не подвергая модель конвертации.

До появления Новой версии ЛИРА 10.0 (вплоть до версии 9.6) привычным считалось, что ее функционал не позволяет решать проблему ускоренного построения модели. Это было слабым звеном в ПК ранних версий. Пользователям приходилось тратить на создание расчетной модели львиную долю времени. Это и стало посылом для создания дополнительных программных средств, которые бы решили эту и ряд других проблем. Один из таких программных комплексов — МОНОМАХ. На примере ЛИРЫ и МОНОМАХ (упомянем в этом же ряду САПФИР) мы и постарались выявить все за и против относительно их работы в тандеме.

МОНОМАХ – система, которая предоставляет возможности быстрого и легкого построения 3D модели, с уже имеющимися жесткостями элементов. Эта функциональная особенность привлекает множество пользователей, которые хотят создавать расчетную модель, не тратя на это много времени.

Скорость — это важный показатель, и МОНОМАХ часто используется как подготовительный инструмент для дальнейшей передачи созданной заготовки модели в комплекс ЛИРА 9.6. То есть следующий шаг — это передача модели, возникает вопрос, — хорошо ли реализована конвертация файла из МОНОМАХА в ЛИРУ ранних версий? И вот здесь не все так гладко. Дело в том, что при передаче модели из МОНОМАХА, пользователь сталкивается с тем, что полученная модель подлежит изменениям и корректировкам уже внутри «старой» ЛИРЫ. Приходится тщательно проверять, исправлять переданные элементы, всё ли корректно передалось. И как следствие, итоговое время на создание модели неоправданно увеличивается.

Функционал МОНОМАХА в части передачи модели, по статистическим данным, используется молодыми инженерами-проектировщиками, т.к. перед ними стоит задача быстро создать модель, не вникая в особенности дальнейшего расчета. Опытный расчетчик, под балкой или плитой видит набор конечных элементов, связей и нагрузок в совокупности с теми допущениями и ограничениями, которые несет в себе метод конечных элементов. Инженер-расчетчик несет бессрочную ответственность за принятие решений на каждом этапе проектирования. И не может использовать для расчета непроверенные автоматические преобразования, возникающие при передаче в «старую» ЛИРУ, созданной в МОНОМАХЕ модели (разбиение и присвоение связей).

Еще одной из возможных причин, по которой пользователи предпочитают использование МОНОМАХА – возможность создания чертежей. И это действительно так. МОНОМАХ умеет делать заготовки чертежей для дальнейшего выпуска рабочей документации. Но и тут есть свои неочевидные, но существенные моменты! Полученные чертежи не являются завершенными, и опять же инженер вынужден тратить свое драгоценное время на доработку чертежей в AutoCAD вручную. В то время как сегодня существует масса программ для инженеров конструкторов, решающих задачу выпуска рабочей документации с уже настроенными шаблонами и используя современные способы производства рабочих чертежей.

Следует признать, что в МОНОМАХЕ реализованы такие подсистемы как: КОМПОНОВКА, БАЛКА, КОЛОННА, ФУНДАМЕНТ, ПОДПОРНАЯ СТЕНА, ПЛИТА, РАЗРЕЗ (СТЕНА), КИРПИЧ которые позволяют решать отдельно взятые задачи по расчету и проектированию объектов железобетонных конструкций, будь то колонна, балка, отдельные части фундамента, подпорная стена или плита. МОНОМАХ – программа для расчета конструкций жилых и общественных многоэтажных зданий из монолитного железобетона, т.е. сооружения с металлокаркасом или смешанными конструктивными формами в данном расчетном комплексе не рассматриваются. И этот факт ограничивает возможности выполняемых в нем расчетных работ. В то время как в ЛИРА 10.0 реализованы все виды расчетов, содержащиеся в МОНОМАХЕ, более того, решена задача по конструированию металлических конструкции и их расчету. Реализован инструмент «конструктор сечений» по созданию нестандартных сечений элементов будь то железобетонные или металлические объекты.

Рис.3. Проведение физически-нелинейных расчетов по различным диаграммам и теориям

Работая в лаборатории теории сейсмостойкости сооружений в ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко, один из авторов данной статьи использовал в расчетах зданий и сооружений МОНОМАХ, как удобный препроцессор для последующих нелинейных расчетов и расчетов на сейсмические воздействия в ПК ЛИРА. Однако зачастую приходилось рассчитывать уникальные объекты — стадионы и сооружения с сейсмоизоляцией, и сооружения со смешанным железобетонным и металлическим каркасом, что приводило к доработкам расчетных моделей, переданных из МОНОМАХА в ЛИРУ, а это дополнительные трудозатраты. Поэтому, с целью оптимизации своей работы было принято решение создавать расчетную модель сразу в Лире 9.6 и отказаться от использования МОНОМАХа.

Рассматривая вопрос с экономической точки зрения, путем несложных вычислений, мы понимаем, что использование МОНОМАХА в связке с расчетным комплексом может повлечь серьезные дополнительные финансовые и трудовые затраты.

На сегодня ЛИРА 10.0 становится самодостаточной системой, которой не нужно иметь дополнительные программные средства для того чтобы решить задачу быстрого построения расчетной модели, исчезают проблемы при конвертации данных из одной программы в другую.

Рис.4. Возможность работы с элементами сооружения в режиме визуализации сечений

Рис.5. Возможность создания и расчетов практических любых зданий и сооружений

Практическое ознакомление с новой версией ЛИРА 10.0 позволит Вам на собственном опыте проверить истинность следующего утверждения:

«ЛИРА 10.0 объединяет в себе все (необходимые) функции по созданию 3D модели, расчету, как отдельных конструкций, так и здания в целом на практически все виды воздействий с учетом практически любого типа объекта и любого материала. Разработчиками серьезно прорабатывается вопрос реализации функции вывода чертежей в автоматическом режиме непосредственно из ЛИРА 10.0, который будет решаться по мере выхода следующих релизов и версий. Комплекс ЛИРА 10.0 является наиболее удобным инструментом по созданию модели, скорости расчета, видам расчета, использованию различных материалов и типов объектов. Используя комплекс ЛИРА 10.0, нет необходимости устанавливать дополнительное программное обеспечение для создания модели».

Стоит признать, что развитие программного комплекса ЛИРА вышло на качественно новый уровень инженерного инструментария и является наиболее целесообразным в использовании комплексом.

Это всего лишь одна десятая всех возможностей новой версии ЛИРЫ.