ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОЕКТИРОВАНИИ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ ОБЪЕКТОВ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ Мгалобелов Юрий Борисович, д.т.н. Дейнеко Андрей. - презентация

1 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»

2 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)

3 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

4 ГЭС Merowe (Судан), 2002 Водосливная плотина

5 ГЭС Merowe (Судан), 2002 Водоприемник и здание ГЭС

6 ГЭС Merowe (Судан), 2002 Гидроагрегат

7 Вид с верхнего бьефаВид с нижнего бьефа ГЭС Merowe (Судан), 2002 Конечно-элементная аппроксимация

8 upstream view, principle stress downstream view, principle stress upstream view, principle stress downstream view, principle stress ГЭС Merowe (Судан), 2002 Изохромы главных напряжений

9 ГЭС Merowe (Судан), 2002 Визуализация здания ГЭС

10 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)

11 Подземные выработки. Цветом показана зональность скальных массивов, окружающие выработки

12 Бетонные и железобетонные конструкции, металлоконструкции: Inventor, AutoCAD, Allplan Бетонные и железобетонные конструкции, металлоконструкции: Inventor, AutoCAD, Allplan Земляные сооружения: Civil Земляные сооружения: Civil Технологические системы ГЭС: Inventor, AutoCAD, Plant 4D Технологические системы ГЭС: Inventor, AutoCAD, Plant 4D Расчетное обоснование проектов: ANSYS, MicroFe Расчетное обоснование проектов: ANSYS, MicroFe Программное обеспечение трехмерного проектирования

13 1 – глухая плотина, 2 – водосброс, 3 –водоприемник, 4 – здание ГЭС, 5 – быстроток ГЭС Шон Ла (Вьетнам)

14 Конечно-элементная аппроксимация системы «водоприемник и здание ГЭС – основание»

15 ГЭС Шон Ла (Вьетнам) Динамические нагрузки от гидроагрегата

16 Математическая геофильтрационная модель правобережного примыкания плотины с быстротоком ГЭС Шон Ла (Вьетнам)

17 Зона А Зона Б Зона сохранных пород Математическая геофильтрационная модель основания Магматические породы Осадочные породы Богучанская ГЭС

18 . ГЭС Нам Чиен (Вьетнам)

19 Моделирование разрушения

20 ГЭС Нам Чиен (Вьетнам) Сейсмическое воздействие

21 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

22 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