Моделирование тепловых процессов при наплавке порошковой проволокой (стр. 12 из 17)
При разработке программного обеспечения его разделение на модули происходит по функциональному признаку, что способствует минимизации числа межмодульных связей и, следовательно, уменьшению сложности разрабатываемого программного комплекса.
Адекватность языка программирования решаемой задаче определяется близостью данных и операций, имеющихся в языке, к данным и операциям, имеющимся в предметной области, из которой взята задача.
Процесс программирования в большей части представляет собой моделирование структуры данных (типов данных и операций), необходимое для решения задачи с помощью имеющихся в языке программирования базовой структуры данных и средств расширения системы понятий языка. Другими словами, процесс программирования можно рассматривать как процесс описания типов данных и операций над ними, а также исходных данных и порядок применения к ним операций.
Языки программирования очень сильно различаются не только по структурам данных, но и по имеющимся в них средствам описания структур данных. С точки зрения теории алгоритмов добавление к универсальному языку программирования новых средств описания структур данных не изменяет мощности языка. Однако для практики программирования важно, насколько легко можно описать алгоритм, используя данный язык.
Интегрированная среда разработки Delphi является универсальной, так как дает возможность реализовывать сложные математические модели, позволяет работать с символьными и строковыми данными, имеет средства описания новых типов, процедур и функций [33].
Таким образом, для эксплуатации и расширения данного программного комплекса необходимо программное обеспечение в следующем составе:
операционная система Windows 9х или выше;
Delphi версии 5.0.
Такой состав программного обеспечения является оптимальным и позволит работать с комплексом наиболее эффективно и полностью раскроет возможности и преимущества разработанного интерфейса. Минимальная конфигурация программного обеспечения включает:
операционная система Windows 98;
Delphi версии 5.0.
4. Специальная часть
4.1 Структура и функциональное назначение отдельных модулей ПМК
Под модулем при описании структуры проекта может подразумеваться не только отдельная подпрограмма, но и отдельные процедуры или группы процедур, объединенные общим функциональным назначением. Наибольший интерес представляют следующие функциональные модули:
модуль расчета (Calculator. pas);
модуль построения графиков (Grafiks. pas);
модуль формирования отчетов (Create_Report. pas).
4.1.1 Модуль расчета
Этот модуль предназначен для расчета температурного поля, режимов наплавки, теплофизических и геометрических параметров порошковой проволоки. Структура модуля приведена на рисунке 4.1
Рисунок 4.1 - Структура модуля расчета
 |
Модуль содержит следующие процедуры и функции:
 |
функция распределения безразмерной температуры по диаметру сердечника в зависимости от безразмерного времени нагрева и безразмерной скорости нагрева (function T_F0);
функция, описывающая зависимость средней безразмерной температуры сердечника от безразмерного времени нагрева и безразмерной скорости нагрева (function Tcp_F0);
процедура вычисления коэффициента А, необходимого для дальнейших расчетов (procedure Calc_A);
процедура вычисления коэффициента Соб, необходимого для дальнейших расчетов (procedure Calc_C);
функция, описывающая зависимость температуры оболочки от времени (functionTob_t);
функция, описывающая зависимость средней температуры сердечника от времени (functionTcep_t);
функция, описывающая зависимость средней температуры изолирующей прослойки от времени (functionTpr_t);
процедура расчета неравномерности нагрева по известной средней температуре сердечника и температуре оболочки (procedureCalc_m);
процедура расчета неравномерности нагрева по известной скорости нагрева (procedure Calc_m_A);
процедура расчета плотности тока по известной неравномерности и скорости нагрева (procedure Calc_j_mA);
процедура расчета скорости нагрева по известной безразмерной скорости нагрева (procedure Calc_A_Pd);
Процедуры и функции для расчета температурного поля и параметров подогрева при наплавке с предварительным подогревом:
функция распределения безразмерной температуры по диаметру сердечника в зависимости от безразмерного времени подогрева и безразмерной скорости подогрева (function T_pod);
процедура расчета времени подогрева (procedure t_podogr);
процедура расчета длины участка подогрева (procedure L_podogr);
процедура расчета плотности тока подогрева (procedure j_podogr);
процедура расчета тока подогрева (procedure I_podogr);
процедура расчета сопротивления участка подогрева (procedure R_podogr);
процедура расчета напряжения участка подогрева (procedure U_podogr).
4.1.2 Модуль построения графиков
| |
Этот модуль предназначен для построения графических зависимостей. Структура модуля приведена на рисунке 4.2
Рисунок 4.2 - Структура модуля построения графиков
Модуль содержит следующие процедуры:
процедура построения графика распределения безразмерной температуры сердечника по диаметру в зависимости от безразмерного времени нагрева (procedure Graf_T_F0);
процедура построения графика распределения безразмерной температуры сердечника по диаметру в зависимости от безразмерной скорости нагрева (procedure Graf_T_Pd);
процедура построения графика зависимости средней безразмерной температуры сердечника от безразмерного времени нагрева (procedure Graf_Tcp_F0);
процедура построения графика зависимости средней безразмерной температуры сердечника от безразмерной скорости нагрева (procedure Graf_Tcp_Pd);
процедура построения графика зависимости температуры оболочки от времени (procedure Graf_Tob_t);
процедура построения графика зависимости средней температуры сердечника от времени (procedure Graf_Tcep_t);
процедура построения графика зависимости средней температуры изолирующей прослойки от времени (procedure Graf_Tpr_t);
процедура построения графика зависимости средней температуры сердечника от температуры оболочки (procedure Graf_Tcep_Tob);
процедура построения графика распределения температуры сердечника по диаметру в зависимости от времени нагрева (procedure Graf_Diam);
процедура построения графика распределения безразмерной температуры сердечника по диаметру в зависимости от безразмерного времени подогрева при наплавке с предварительным подогревом (procedure Graf_Pod);
процедура построения графика распределения безразмерной температуры сердечника по диаметру в зависимости от безразмерной скорости подогрева при наплавке с предварительным подогревом (procedure Graf_Pod_Pd);
4.1.3 Модуль формирования отчетов
Этот модуль предназначен для формирования отчетов. Отчет содержит исходные данные и результаты работы программного комплекса. Пример отчета приведен в приложении А. Структура модуля приведена на рисунке 4.3
Модуль содержит следующие процедуры:
процедура формирования отчетов для безразмерных критериев (procedure Rep_BK);
процедура формирования отчетов для безразмерных критериев в случае предварительного подогрева (procedure Rep_BK_Pod);
процедура формирования отчетов, содержащих параметры подогрева (procedure Rep_Pod);
 |
процедура формирования отчетов, содержащих данные о температурном поле вылета порошковой проволоки (procedure Rep_T).
Рисунок 4.3 - Структура модуля формирования отчетов
4.2 Описание интерфейса пользователя
При загрузке программы на экране появляется главное окно приложения. Оно содержит меню, предоставляющее пользователю следующие функции:
расчет безразмерных критериев;
расчет температурного поля при наплавке без подогрева;
расчет температурного поля при наплавке с подогревом;
отчеты;
справочники (база данных, содержащая материалы оболочки и их теплофизические параметры);
справка;
выход.
Внешний вид главного окна приложения представлен на рисунке 4.4
Рисунок 4.4 - Главное окно приложения
Для вызова окна расчета безразмерных критериев необходимо выбрать пункт меню "Безразмерные критерии" или нажать соответствующую кнопку на панели управления. Внешний вид окна расчета безразмерных критериев приведен на рисунке 4.5
Рисунок 4.5 - Окно расчета безразмерных критериев
Для построения графика необходимо выбрать вид зависимости, ввести исходные данные и нажать кнопку "Принять". Для формирования отчета служит кнопка "Отчет".
Для вызова окна расчета температурного поля при наплавке без подогрева необходимо выбрать пункт меню "Без подогрева". Вид окна приведен на рисунке 4.6 Для построения графических зависимостей, как и в предыдущем случае, нужно ввести данные, выбрать вид зависимости и нажать кнопку "Принять". Формирование отчета - кнопка "Отчет". Для расчета тока наплавки, скорости нагрева, и неравномерности предназначена закладка "Параметры наплавки". Для моделирования факторов, влияющих на скорость нагрева и неравномерность, служит закладка "моделирование параметров".