Более подробно модуль расчета, модуль построения графиков и модуль формирования отчетов будут рассмотрены в специальной части.
Отдельно выделяется база данных и модуль для работы с базой данных. Этот модуль позволяет добавлять, удалять и модифицировать записи в базе.
Информационное обеспечение - это та информация, которая необходима для работы программного комплекса, и информация, которую мы получаем в результате его работы.
Для расчетов, выполняемых комплексом, нужны следующие данные:
теплофизические параметры порошковой проволоки;
информация о режимах сварки и окружающей среде;
функции Бесселя.
Теплофизические параметры порошковой проволоки хранятся в базе данных, которая содержит используемые на практике материалы оболочки и их свойства. Файл базы данных находится в каталоге Table, имя файла - Material_obol. db. Структура таблицы базы данных приведена в таблице 3.6.
Таблица 3.6 - Структура таблицы базы данных
| Имя поля | Тип данных | Размер поля | Ключ |
| Материал | Alfa | 20 | да |
| Удельное сопротивление, Ом*м | Number | ||
| Температурный коэффициент сопротивления, 0С-1 | Number | ||
| Плотность материала, кг/м3 | Number | ||
| Удельная теплоемкость, Дж/ (кг*0С) | Number |
Такой способ хранения информации позволяет быстро и легко ввести данные, добавить, удалить материал.
Кроме этого вводится следующая информация:
толщина оболочки, м;
удельная теплоемкость сердечника, Дж/ (кг*0С);
коэффициент теплопроводности сердечника, Дж/м*с*0С;
масса сердечника / массу оболочки;
коэффициент прослойки;
удельная теплоемкость прослойки, Дж/ (кг*0С);
масса прослойки/ массу оболочки;
температура окружающей среды, 0С;
диаметр проволоки, м;
плотность тока, А/м2;
неравномерность нагрева.
Функции Бесселя не задаются как элементарные функции, но они протабулированы с большой точностью и сведены в таблицы. Эти таблицы находятся в отдельном модуле (Bessel), который при необходимости подключается.
В ходе работы программы рассчитанные значения хранятся в памяти компьютера и передаются для визуального отображения на экран. Программный комплекс предусматривает построение следующих зависимостей:
распределение безразмерной температуры по диаметру в зависимости от безразмерного времени нагрева;
распределение безразмерной температуры по диаметру в зависимости от безразмерной скорости нагрева;
зависимость безразмерной температуры от безразмерного времени нагрева;
зависимость безразмерной температуры от безразмерной скорости нагрева;
зависимость температуры оболочки от времени;
зависимость средней температуры сердечника от времени;
зависимость средней температуры прослойки от времени;
зависимость температуры сердечника от температуры оболочки;
распределение температуры по диаметру сердечника;
распределение безразмерной температуры по диаметру в зависимости от безразмерного времени нагрева при наплавке с предварительным подогревом;
распределение безразмерной температуры по диаметру в зависимости от безразмерной скорости нагрева при наплавке с предварительным подогревом;
При желании выходную информацию можно включить в отчет. Он представляет собой лист формата А4, содержащий исходные данные, результаты расчета, графические зависимости. Отчеты хранятся в файлах с расширением *. qrp. Программный комплекс позволяет выполнять различные действия с отчетами (сохранять, открывать, просматривать, печатать) - пункт меню "Отчеты" или соответствующая кнопка на панели управления.
Техническое обеспечение - совокупность аппаратных средств, включающая устройства вычислительной и организационной техники, средства передачи данных, измерительные и другие устройства [27].
В состав (базовую конфигурацию) персональной ЭВМ входят:
один или несколько микропроцессоров;
запоминающее устройство - оперативное (ОЗУ) и постоянное (ПЗУ) для кратковременного и долговременного хранения информации соответственно;
привод CD-ROM;
клавиатура для ввода данных и команд в машину;
дисплей для воспроизведения вводимой и выводимой информации;
микропроцессорные контроллеры.
Базовые конфигурации ЭВМ в зависимости от назначения и требований, выдвигаемых со стороны пользователей, дополняются внешними запоминающими устройствами на гибких или жестких магнитных дисках, малогабаритным печатающим устройством, средствами для облегчения диалога "человек - ЭВМ", например, "мышь", "джойстик" и др. [28]
Основными характеристиками микропроцессора являются:
фирма-изготовитель;
напряжение питания;
корпус.
Основными производителями микропроцессоров являются компании Intel, AMD, Cyrix, IBM [29].
Внешние запоминающие устройства выполняют функции носителей программного обеспечения и баз данных. В качестве внешних запоминающих устройств в ЭВМ используются:
устройства для записи компакт-дисков;
накопители на гибких магнитных дисках.
Внешние устройства ЭВМ по функциональному назначению могут быть условно разделены на следующие классы:
устройства ручного ввода и оперативного управления;
печатающие устройства, представленные различными типами принтеров.
Основным устройством для ручного ввода текстовой, числовой и управляющей информации в ЭВМ является клавиатура.
Клавиатура для ЭВМ имеет несколько групп клавиш:
алфавитно-цифровую, предназначенную для ввода чисел и символов;
функциональную, которая может использоваться операционной системой или пользователем для формирования программируемого набора управляющих функций;
служебную, имеющую двойное назначение; в нижнем регистре с ее помощью набираются числа, а в верхнем эти клавиши управляют движением курсора.
Привод компакт-дисков требуется для нормальной работы операционной системы, так как в настоящее время все больше программного обеспечения поставляется на компакт-дисках.
Качество изображения (текст и графика) зависит от выбранного монитора. Монитор 14 дюймов годится только на крайний случай, если финансовое положение не позволяет приобрести лучший. Оптимальным вариантом является пятнадцатидюймовый монитор. Чтобы обеспечить подавление мерцания, быструю перерисовку экрана, высокое разрешение и хорошую цветопередачу, рекомендуется подключать монитор через шину PCI или AJP и использовать видеоакселератор с минимальным объемом ОЗУ 2 МБ.
После выполнения программы результаты передаются из оперативной памяти на устройства вывода: матричный, струйный или лазерный принтер. Главным показателем принтеров являются качество и скорость печати, а также габаритные размеры и стоимость. Матричные принтеры обычно при работе создают шум, качество печати не всегда удовлетворительно, однако стоимость даже хорошего матричного принтера гораздо ниже, чем струйного или лазерного. Струйные принтеры имеют небольшие габаритные размеры, работают бесшумно, обеспечивают хорошее качество печати, в том числе с несколькими уровнями яркости. Текстовое или графическое изображение формируется с помощью управляемых струй чернил одного или нескольких цветов. Лазерные принтеры дают наилучшее качество печатного листа, но вместе с тем имеют и наибольшую стоимость [30].
Конкретные области применения требуют своего набора внешнего оборудования. Комплектование ЭВМ различными устройствами ввода-вывода графической информации во многом определяют возможности их профессиональной ориентации.
Технические средства призваны обеспечить: возможность оптимального взаимодействия оператора с ЭВМ; производительность, необходимую для решения задачи проектирования; быстродействие; возможность получения твердых копий текстовой и графической документации; простоту освоения, эксплуатации и технического обслуживания.
Исходя из перечисленных требований, в состав технических средств для эксплуатации данного программного комплекса необходимо включить:
процессор Pentium 166 и выше;
минимум 32MBRAM;
дисковод для трехдюймовых дискет;
двухкнопочный манипулятор “мышь”;
PC-AT совместимую клавиатуру;
монитор SVGA;
привод CD-ROM;
струйный принтер (желательно).
Привод CD-ROM в состав технических средств для эксплуатации данного программно-методического комплекса необходимо включить т.к операционная система и средство разработки, под которыми будет функционировать данный ПМК, устанавливаются с компакт-диска.
Принтер необходим для получения твердых копий отчетов.
Программное обеспечение САПР - совокупность программ, представленных в заданной форме, вместе с необходимой программной документацией [31], предназначенная для использования в САПР.
Программное обеспечение делится на:
общесистемное;
базовое;
прикладное.
К общесистемному программному обеспечению относят операционные системы. Операционная система - организованный набор системных программ и данных, управляющих ЭВМ и выполнением программ пользователя. Операционные системы обеспечивают поддержку работы всех программ и их взаимодействие с аппаратурой, а также предоставляют пользователю возможности общего управления ЭВМ. Среди основных функций операционной системы можно выделить следующие:
управление ресурсами ЭВМ и выполнением программ;
обеспечение ввода-вывода информации;
организацию хранения информации во внешней памяти;
выполнение работ, связанных с обслуживанием внешних устройств [32].
Для обеспечения оптимального режима работы разработанного программного комплекса необходимо, чтобы на ЭВМ была установлена линия операционных систем Windows 9х и выше. Эти операционные системы являются многозадачными, то есть позволяют одновременно выполнять работы в нескольких приложениях, что очень важно для данного проекта.