FEAS - System analizy konstrukcji Metodą Elementów Skończonych
System wykorzystywany jest w projektowaniu konstrukcji, w nauczaniu metody elementów skończonych oraz przez programistów jako biblioteka wielu procedur. Nowocześnie zaprojektowany system pracuje w trybie interaktywnym w środowisku systemu operacyjnego UNIX.Systemem FEAS (v.2.0) można analizować w zakresie statycznym i dynamicznym konstrukcje prętowe. powierzchniowe, bryłowe, analizować stateczność konstrukcji prętowych, obliczać charakterystyki geometryczne dowolnych przekrojów (system zawiera katalog kształtowników stalowych i aluminiowych), analizować rozkład temperatury obiektów dwu i trójwymiarowych. W systemie rozbudowany jest pakiet kombinacji i wyboru obciążeń ekstremalnych.
Klasyczny system MES przygotowany do pracy wsadowej miał trójczłonowy schemat funkcjonalny: preprocesor - procesor - postprocesor. Wedlug tego schematu zaprojektowano wiele systemów. Rozwój środków technicznych spowodował, że podstawową formą pracy z systemem MES stała się forma interaktywa. Zmienił się zatem schemat funkcjonalny. Wspólczesne systemy komputerowe MES projektowane są jako zbór podsystemów obsługujących wspólną bazę danych.
System FEAS został zaprojektowany zgodnie ze współczesnymi
tendencjami oprogramowania. Użytkownik współpracuje z systemem z końcówki
(terminala) wydając komendy. Komendy mają zwykłe parametry. Jeśli nie podamy
odpowiedniego kompletu parametrów system dopyta się o brakujące. Jeśli
nie rozumiemy podpowiedzi możemy przywołać kontekstowy help. Komendę można
wykonać również w trybie interaktywnym, czekając na podpowiedzi systemu.
Analiza komend ma wbudowany procesor inteligentnego przyporządkowywania
parametrów. W praktyce oznacza to, że parametry możemy podawać w dowolnej
kolejności.
Komendy wykonywane są natychmiast. systemu wygodnie korzysta zarówno użytkownik
zaawansowany jak i początkujący.
Przewidziano, że użytkownik ma do dyspozycji monitor graficzny (oprócz alfanumerycznego), ploter i drukarkę grafizną. FEAS jest silnie zintegrowany z systemem operacyjnym UNIX.
System składa się z kilku podsystemów. Poniżej przytaczamy wybrane elementy składowe systemu FEAS.
Język Komend - oryginalnie zaprojektowany i oprogramowany język rozkazów umożliwiający opis zadania i interaktywną pracę z systemem.
Opis Konstrukcji (OK) - interaktywny podsystem opisu topologi konstrukcji.
Generator Siatek (GS) - zestaw generatorów siatek MES dla wybranych, najczęściej używanych figur (struktur) oraz dowolnych obszarów wielospójnych. Z pakietem współpracuje program optymalizujący numerację węzłów.
Profil - oprogramowany katalog kształtowników stalowych i aluminiowych produkowanych w Polsce. Pakiet udostępnia (oblicza) charakterystyki geometryczne zadanych przekrojów lub wybiera przekrój o zadanych cechach.
GRAF - pakiet do graficznej prezentacji (na monitorze, drukarce, ploterze) danych i wyników obliczeń. Obraz tworzony jest w trybie interaktywnym.
KAlkulator INżyniera (KAIN) - pakiet umożliwiający pracę w trybie kalkulatora programowalnego. Dopuszcza definiowanie zmiennych i funkcji z możliwością odwoływania się do nich w innych pakietach systemu.
Komponowanie Algorytmów Mechaniki (KAM) - podsystem przeznaczony głównie do dydaktyki. Efektywne narzędzie nauczania mechaniki w ujęciu komputerowym.
Biblioteka Elementów Skończonych - elementy prętowe, PSN, PSO, OS, TSN, płyty cienkie i średniej grubości, powłoki cienki OS, powłoki cienki. Materiał izotropowy, ortotropowy, anizotropowy.
Metody Numeryczne - zbiór wyspecjalizowanych procedur rozwiązywania układu równań liniowych oraz znajdowania wartości własnych klasycznego i uogólninego zagadnienia własnego, rozwiązywania układu równań nieliniowych, numeryczego całkowania równań ruchu.
Inne ważniejsze cechy systemu FEAS:
- baza danych w PAO, kontekstowy help, natychmiastowe wykonywanie komend,
- układy współrzędnych: globalny, lokalny (elementowy), węzłowy,
- obciążenie konstrukcji przęsłowe (na element).
- nazwy węzłów, elementów, materiałów, geometrii
- substruktóry,
- kombinacja obciążeń - atrybuty oibciążenia: stałe, zmienne, stoważyszone, alternatywne (wykluczające się), tabela współczynników,
- łączenie wybranych stopni swobody,
- implementacja w środowisku systemu operacyjnego UNIX
System ma około 600 komend. Komendy dokladnie opisano w dokumentacji i w kontekstowym helpie. W dokumentacji zamieszczono również podstawy teoretyczne systemu.
System FEAS jest zatem współćzesnym, nowoczesnym programem komputerowym. Pełna instalacja w środowisku systemu operacyjnego UNIX pozwala wykorzystać go jako efektywe narzędzie wspomagające prace projektanta. Podsystem FEAS/KAM wykozystywany jest w wielu ośrodkach akademickich w nauczaniu metody elementów skończonych.
System został napisany w języku FORTRAN 77 i C. Składa się z ponad 1500 procedur. Procedury te zorganizowano w biblioteki, które są udostępniane użytkownikom. Biblioteki są bardzo pomocne przy pisaniu własych programów MES. Można je również wykorzystywać do kształcenia specjalistów zajmujących się oprogramowaniem inżynierskim.