Пакеты прикладных программ реализующие МКЭ

Министерство образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Омский государственный технический университет

Нижневартовский филиал

Кафедра «ЭТ»

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

 

на тему:

«Пакеты прикладных программ реализующие МКЭ»

 

по дисциплине:

«компьютерное моделирование в задачах электротехнологических систем нефТЕГАЗОВОГО ПРОИЗВОДСТВА»

 

Специальность 131000.62 «Нефтегазовое дело»

профиль подготовки «Электротехнологические установки и системы (добычи нефти и газа)»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Проверил:  ассистент кафедры «ЭТ»

Казанцев Даниил Дмитриевич

 

 

 

 

 

Нижневартовск 2015г.

Содержание

 

1. Пакеты прикладных программ реализующие МКЭ ………………………………………3
2. Метод конечных элементов (МКЭ)…………………………………………………………15
3. Идея метода   …………………………………………………………………………………15
4. Преимущества и недостатки…………………………………………………………………17
5. Системы анализа, основанные на методе   …………………………………………………17
6. Список использованной литературы  ……………………………………………………….19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пакеты прикладных программ реализующие МКЭ

Характеристика пакетов прикладных программ (ППП) общего назначения 
Прикладные программы предназначены для того, чтобы обеспечить применение вычислительной техники в различных сферах деятельности человека. Помимо создания новых программных продуктов разработчики прикладных программ большие усилия тратят на совершенствование и модернизацию популярных систем, создание их новых версий. Новые версии, как правило, поддерживают старые, сохраняя преемственность, и включают в себя базовый минимум (стандарт) возможностей.

Пакеты прикладных программ являются наиболее динамично развивающейся частью программного обеспечения: круг решаемых с помощью ППП задач постоянно расширяется. Во многом внедрение компьютеров практически во все сферы деятельности стало возможным благодаря появлению новых и совершенствованию существующих ППП.

Достижения в области микроэлектроники, приводящие к появлению более мощных по своим функциональным возможностям компьютеров, также являются причиной создания новых ППП. В свою очередь, необходимость улучшения характеристик использования пакета при решении конкретных задач пользователя стимулирует совершенствование архитектуры и элементной базы компьютеров и периферийных устройств.

Структура и принципы построения ППП зависят от класса ЭВМ и операционной системы, в рамках которой этот пакет будет функционировать. Наибольшее количество разнообразных ППП создано для IBM PC-совместимых компьютеров с операционными системами MS DOS и Windows. 

Каждая группа пакетов имеет свои           проблемы организации, трудности разработки  и  создания. Каждый пакет реализуется на конкретном языке программирования в соответствии с требованиями, предъявленными к  пакету, и возможностям языка. 

Один из возможных вариантов классификации программных средств, составляющих прикладное программное обеспечение. Как и почти всякая классификация, приведенная на рисунке, не является единственно возможной.

Текстовые редакторы (процессоры) - специальные программы, предназначенные для работы с документами (текстами), позволяющие компоновать, форматировать, редактировать тексты при создании пользователем документа. Обычно они включают в себя дополнительные функции по работе с блоками текста и объектами.

Настольные издательские системы (desktop publishing)  - программы, предназначенные для профессиональной издательской деятельности и позволяющие осуществлять электронную верстку широкого спектра основных типов документов, типа информационного бюллетеня, краткой цветной брошюры и объемного  каталога или торговой заявки, справочника.

Предусмотренные в пакетах данного типа средства позволяют: 

• компоновать (верстать) текст;
• использовать всевозможные шрифты и осуществлять полиграфические изображения;
• осуществлять редактирование текста на уровне лучших текстовых процессоров;
• обрабатывать графические изображения;
• обеспечивать вывод документов полиграфического качества;
• работать в сетях и на разных платформах. 

 

Наилучшими пакетами в этой области для ЭВМ являются: Corel Venture, PageMaker, QuarkXPress, FrameMaker, Microsoft Publisher, Illustrator for Windows и др. 

Графические системы - пакеты, предназначенные для обработки графической информации. 

Компьютерная графика в настоящее время является одной из самых динамично развивающихся областей программного обеспечения. Она включает в себя ввод, обработку и вывод графической информации - чертежей, рисунков, картин и т.д. - средствами компьютерной техники. Различные типы графических систем позволяют быстро строить изображения, вводить иллюстрации с помощью сканера или видеокамеры, создавать анимационные ролики.

Графические редакторы позволяют пользоваться различным инструментарием художника, стандартными библиотеками изображений, наборами стандартных шрифтов, редактированием изображений, копированием и  перемещением фрагментов по страницам экрана и др. 

Графические пакеты делятся на пакеты обработки растровой графики и изображений, и пакеты векторной графики.

Графические пакеты растровой графики предназначены для работы с фотографиями и включают в себя набор средств по кодированию фотоизображений и цифровую форму. Признанный лидер среди пакетов данного класса - Adobe Photoshop. Известны также пакеты Aldus Photo Styler, Picture Publisher, Photo Works Plus.

Пакеты для работы с векторной графикой предназначены для профессиональной работы, связанной с художественной и технической иллюстрацией с последующей цветной печатью (на рабочем месте дизайнеров, например), занимают промежуточное положение между пакетами для систем автоматизированного проектирования (САПР) и настольными издательскими системами.

Пакеты данного класса  в настоящее время обладают достаточно широким набором функциональных средств для осуществления сложной точной обработки графических изображений и включает в себя:

• инструментарий для создания графических изображений;
• средства выравнивания (по базовой линии и странице, по сетке, пересечению, ближайшей точке и т.п.);
• средства манипулирования объектами;
• средства обработки текста в части оформления и модификации параграфов, работы с различными шрифтами;
• средства импорта (экспорта) графических объектов (файлов) различных форматов;
• средства вывода на печать с соответствующей настройкой экранного  образа на полиграфическое исполнение;
• средства настройки цвета.

Своеобразным стандартом в этом классе является пакет CorelDraw. Можно также отметить такие пакет, как Adobe Illustrator, Aldus Free Hand, Professional Draw. 
Пакеты демонстрационной графики являются конструкторами графических образов деловой информации, призванные в наглядной и динамической форме представлять результаты некоторого аналитического исследования.

Работа с пакетами этого типа строится по следующей схеме: разработка общего плана представления, выбор шаблона для оформления элементов, формирование и импорт элементов, таких, как текст, графики, таблицы, диаграммы, звуковые эффекты и видеоклипы. Программы просты в работе и снабжены интерфейсом, почти не требующим дополнительного изучения. К наиболее популярным пакетам данного типа относится PowerPoint, Harvard Graphics, WordPerfect Presentations, Freelance Graphics.

Системы управления базами данных - предназначены для автоматизации процедур создания, хранения и извлечения электронных данных. Многие существующие экономические, информационно-справочные, банковские, программные комплексы реализованы с использованием инструментальных средств СУБД. 
Для различных классов компьютеров и операционных средств разработано множество СУБД, отличающихся по способу организации данных, формату данных, языку формирования запросов. Наиболее распространенными пакетами для ЭВМ типа IBM PC являются dBase, Paradox, MS Access, Oracle.

Интегрированные системы - по количеству наименований продуктов немногочисленная, но в вычислительном плане довольно мощная и активно развивающаяся часть программного обеспечения. 

Внимание к проблеме создания интегрированных систем объясняется как расширением сферы применения вычислительной техники, так и стремлением фирм-разработчиков программного обеспечения не "потерять" своих клиентов с переходом на более совершенные системы обработки данных.

Традиционные (или полносвязанные) интегрированные комплексы представляют собой многофункциональный автономный пакет, в котором в одно целое соединены функции и возможности различных специализированных пакетов, родственных в смысле технологии обработки данных на отдельном рабочем месте. Типичными представителями таких программ являются пакеты MS Word, Lotus Works и др.

В этих программах происходит интеграция функций редактора текстов, системы управления базами данных и табличного процессора. В целом стоимость такого пакета гораздо ниже суммарной стоимости аналогичных специализированных пакетов.

В рамках интегрированного пакета обеспечивается связь между данными, однако при этом сужаются возможности каждой компоненты по сравнению с аналогичным специализированным пакетом. Интерфейс более ранних программ был перегружен различными средствами обмена данными и описаниями среды работы, что требовало от пользователя определенных навыков и знаний в части переключения режимов пакета, форматов данных, принципов хранения и манипулирования различными типами данных, что, в конечном счете, снижало привлекательность пакетов. В современных пакетах (например, MS Word) этот недостаток изжит: простота интерфейса позволяет легко овладеть основными принципами работы.

В настоящее время активно реализуется другой подход интеграции программных средств: объединение специализированных пакетов в рамках единой ресурсной базы, обеспечение взаимодействия приложений (программ пакета) на уровне объектов и единого упрощенного центра-переключения между приложениями. Интеграция в этом случае носит объектно-связанный характер.

Типичным и наиболее мощным пакетом данного класса является MS Office. В профессиональной редакции этого пакета присутствуют четыре  приложения: текстовый редактор, СУБД, табличный процессор, программы демонстрационной графики. Целесообразность создания таких пакетов, очевидно, связана с желанием получить дополнительный эффект от интеграции по   отношению к простой сумме составляющих его компонент. Этот эффект должен достигаться за счет согласованного взаимодействия компонент в процессе работы пользователя. При традиционном подходе к интеграции программ этот выигрыш может быть легко сведен на нет отсутствием нужной пользователю функции, присутствующей в специализированном пакете, и необходимостью в пусть небольшом, но дополнительном обучении.

Особенностью нового типа интеграции пакетов является использование общих ресурсов. Здесь можно выделить четыре основных вида совместного доступа к ресурсам:

• использование утилит, общих для всех программ комплекса. Так например, утилита проверки орфографии доступа из всех программ пакета;
• применение объектов, которые могут находиться в совместном использовании нескольких программ;
• реализация простого перехода (или запуска) из одного приложения к другому;
• реализация, построенных на единых принципах средств автоматизации работы с приложением (макроязыка),  позволяет организовать комплексную обработку информации при минимальных затратах на программирование и обучение программированию на языке макроопределений.

Совместное использование объектов с несколькими приложениями - краеугольный камень современной технологии интеграции программ и манипулирования данными. Разработаны два основных стандарта в этой области:

1. динамической компановки и встраивания объектов Object Linking and Embedding OLE фирмы Microsoft;
2. OpenDoc (открытый документ) фирм Apple, Borland, IBM, Novell.

Механизм динамической компоновки  объектов дает возможность пользователю помещать информацию, созданной одной прикладной программой, в другой формируемый документ. При этом пользователь может редактировать информацию в новом документе средствами того продукта, с помощью которого этот объект был создан (при редактировании автоматически запускается соответствующее приложение). Запущенное приложение и программа обработки документа-контейнера выводит на экран "согласованное" меню, часть пунктов которого принадлежит одной программе, а другая часть - другой программе. 
В этой технологии предусмотрена также возможность общего использования функциональных ресурсов программ: например, модуль построения графиков табличного процессора может быть использован в текстовом редакторе.