Transcript применение современных компьютерных технологий в

ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОЕКТИРОВАНИИ И
СТРОИТЕЛЬСТВЕ ОБЪЕКТОВ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ
Мгалобелов Юрий Борисович, д.т.н.
Дейнеко Андрей Викторович, к.т.н.
Центр научного
обоснования проектов
ОАО «Институт Гидропроект»
Этапы развития
трехмерного моделирования
 Математическое моделирование сооружений в
условиях многофакторных воздействий
(с 1970-х гг.)
 Геометрическое моделирование и визуализация
строительных площадок, компоновок сооружений и
отдельных конструктивных элементов (с 1990-х гг.)
 Трехмерное проектирование с автоматизацией
выдачи рабочих чертежей и спецификаций
(настоящее время)
 Переход к «многомерному» проектированию
(настоящее и будущее)
Трехмерное моделирование как
рабочая среда проектирования
Измерение линейных и угловых расстояний,
определение координат, перевод их из одной
системы в другую
Вычисление площадей, объемов, центров
тяжести и геометрических характеристик
любых элементов
Автоматическое построение разрезов и видов
по трехмерной модели
Фотореалистические изображения,
перспектива, анимация
ГЭС Merowe (Судан), 2002
Водосливная плотина
ГЭС Merowe (Судан), 2002
Водоприемник и здание ГЭС
ГЭС Merowe (Судан), 2002
Гидроагрегат
ГЭС Merowe (Судан), 2002
Конечно-элементная аппроксимация
Вид с верхнего бьефа
Вид с нижнего бьефа
ГЭС Merowe (Судан), 2002
Изохромы главных напряжений
upstream view, principle stress s1
downstream view, principle stress s1
upstream view, principle stress s3
downstream view, principle stress s3
ГЭС Merowe (Судан), 2002
Визуализация здания ГЭС
Опыт трехмерного проектирования
Выполнены проектные работы:
Сангтудинская ГЭС-1 (Таджикистан)
Гидроузел Капанда (Ангола)
Краснополянская ГЭС (Россия)
Резервный водосброс Плявиньской ГЭС (Латвия)
Алтайская ГЭС (Россия)
Проектируемые в настоящее время объекты:
Загорская ГАЭС-2 (Россия)
Рогунская ГЭС (Таджикистан)
Рогунская ГЭС (Таджикистан)
Подземные выработки. Цветом показана зональность
скальных массивов, окружающие выработки
Программное обеспечение
трехмерного проектирования
 Бетонные и железобетонные конструкции,
металлоконструкции:
Inventor, AutoCAD, Allplan
 Земляные сооружения: Civil
 Технологические системы ГЭС:
Inventor, AutoCAD, Plant 4D
 Расчетное обоснование проектов:
ANSYS, MicroFe
ГЭС Шон Ла (Вьетнам)
1 – глухая плотина, 2 – водосброс, 3 –водоприемник,
4 – здание ГЭС, 5 – быстроток
ГЭС Шон Ла (Вьетнам)
Конечно-элементная аппроксимация системы
«водоприемник и здание ГЭС – основание»
ГЭС Шон Ла (Вьетнам)
Динамические нагрузки от гидроагрегата
ГЭС Шон Ла (Вьетнам)
Математическая геофильтрационная модель
правобережного примыкания плотины с быстротоком
Богучанская ГЭС
Зона А
Зона Б
Магматические
породы
Осадочные
породы
Зона сохранных
пород
Математическая геофильтрационная модель основания
. (Вьетнам)
ГЭС Нам Чиен
ГЭС Нам Чиен (Вьетнам)
Моделирование разрушения
ГЭС Нам Чиен (Вьетнам)
Сейсмическое воздействие
Ускорение расчетов
на графических процессорах
 С 2006 г. выпущено
свыше 100 млн. видеокарт
NVIDIA с технологией CUDA
 Работает 41 научный центр,
включая российские: МГУ,
ИСА РАН
 Национальный центр
исследования погоды США:
1% кода - 20% ускорения
 ИСА РАН: в задачах механики
деформированного
упругопластического тела
достигнуто 200-кратное ускорение
Выводы
1. Инновационные компьютерные технологии –
это «высокие» технологии, требовательные к
профессионализму и опыту проектировщика
2. Актуальны следующие направления:




Развитие «многомерного» проектирования
Внедрение постоянно-действующих моделей
Стандартизация в области моделирования
Развитие технологии двухстороннего обмена данными
между САПР и расчетными программами
 Широкое внедрение наукоемких видов расчетных
исследований (сейсмика, динамика, температурные
воздействия, геометрическая и физическая нелинейность)
 Ускорение расчетов на графических процессорах,
переход на 64-битную вычислительную технику