1. Візуалізація результатів розрахунків.

Візуалізація напружено-деформованого стану схеми значно полегшує аналіз результатів розв’язку задачі.

Використовуючи графічні можливості, можна легко оцінити достовірність деформованого стану схеми від кожного завантаження чи їх комбінації, коректність задання в’язей та жорсткостей, отримати чисельну інформацію по кожному вузлу чи елементу.

Загальноприйнятий набір потрібних результатів (переміщення, зусилля, поля напружень) став настільки традиційним, що майже не обговорюється. Проте цей набір далеко не достатній для серйозного осмислення характеру отриманого розв’язку задачі. Крім того, способи відображення цих результатів є дуже громіздкими, що також не сприяє ясному розумінню особливостей вирішеного завдання.

Результати статичного і динамічного розрахунків складної системи, представлені в числовій формі, містять такі величезні масиви даних, що їх осмислення і аналіз практично нездійснимі. Мало допомагає і передбачена в більшості програмних систем можливість вибіркового друку результатів, оскільки користувач не завжди знає, які з них виявляться критичними.

Набагато більша наочність досягається при графічному відображенні результатів у вигляді епюр та ізополів, при якому відбувається серйозне стискування інформації і вона отримує наочність. В ідеалі, програмна система має бути здатна видавати ізополя (або ізолінії) тих параметрів напружень/деформацій, функціональну залежність яких від компонент тензора напружень/деформацій формулює сам користувач.

ПК ЛІРА забезпечує наочну візуалізацію наступних результатів з можливістю фрагментації, масштабування та повороту:

  • деформована схема конструкції;
  • мозаїки переміщень та поворотів вузлів схеми;
  • епюри та ізополя сил, моментів і напружень в елементах схеми;
  • анімації форм коливань системи;
  • прискорення та інерційні сили у вузлах схеми;
  • навантаження на фрагменти.

Але і це не завжди дозволяє якісно виконати аналіз, оскільки для системи в цілому графічна інформація може виявитися недостатньо розбірливою і легкою для читання, а при її фрагментації відновлюється наочність, але виникає нова проблема – пошук того фрагмента, на якому реалізувалися значення тих або інших результатів розрахунку, що цікавлять користувача. Вирішення цієї задачі для скільки-небудь складної схеми зовсім нетривіальне.

Виходом з положення може служити прийом, заснований на управлінні колірним відображенням. Є можливість видачі в кольорі тільки тих частин ізополя, які належать певному діапазону значень, з відключенням усіх інших рівнів. Тоді стає очевидною локалізація «критичних» значень результатів розрахунку.

Зручно, якщо вибір колірної шкали ізополів або мозаїк регулюється користувачем, тоді з’являється можливість відсіяти несуттєві результати шляхом відмови від їх виводу в кольорі. При цьому користувач має можливість самостійно регулювати кількість і розмір інтервалів між лініями рівнів, що збільшує його можливості по аналізу результатів, оскільки реалізується команда типу "Показати область, в якій результат X (зусилля, переміщення) має значення від Х1 до Х2".

Слід зазначити, що представлення ізополів є наочним лише у разі двомірних об’єктів. Для задач, де розглядаються тривимірні тіла, доступні тільки зображення ізополів на зовнішніх межах (рис.8.1, а) і можна ще використовувати ізополя, побудовані на розрізах, які вказуються користувачем. Проте процедура побудови розрізів все ж є не дає представлення про загальну картину. У зв’язку з цим заслуговує на увагу наявна в деяких програмних системах (наприклад, в ANSYS) можливість показу системи ізоповерхонь (рис. 8.1, б).

а)б)

Рисунок 8.1 – Приклад візуалізації результатів для тривимірних тіл: а) – ізополя на гранях; б) – ізоповерхні

Невдала візуалізація результатів розрахунку може звести нанівець усі переваги, які були отримані в процесі його виконання. Розробники програмних засобів зазвичай звертають велику увагу на цю сторону проблеми і надають користувачеві на вибір декілька систем візуалізації. Окрім ізополів це може бути представлення результатів розрахунку (переміщень, зусиль, напружень) у вигляді так званих мозаїк, коли користувач може розфарбувати скінченні елементи або вузли в кольори, відповідні деяким вибраним діапазонам значень або ж нанести на скінченні елементи спеціальні кольорові маркери. Дуже корисна наявна в багатьох програмних системах функція "пробника", що дозволяє отримати оцифровані значення ізополів в будь-яких точках, які користувач помітить курсором.

Незважаючи на усі зручності графічного представлення результатів, отримані числові значення також украй важливі і не лише для наступної обробки числової інформації, але і для уточнення даних, представлених в графічній формі. Одним з найбільш вдалих варіантів слід вважати можливість одночасного показу даних розрахунку    в   чисельній    і   графічній    формі,   що   представляється  деякими програмними системами.