12 / 18
Математическое моделирование температурного режима грунтов…
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2017. № 1
153
Модуль задания параметров и конфигурации решателя.
Внешний интер-
фейс реализован в виде графического интерфейса с помощью среды разработки
Qt Creator
с использованием библиотеки
Qt
.
Основной структурой для числовых, текстовых и коэффициентных данных
выбран формат .xml, в котором хранятся файлы:
−
info.xml (вкладка «Проекты») — файл проекта, в котором хранится основ-
ная информация, т. е. комментарии, начальное и конечное время и т. д., а также
свойства физических объектов для редактора геометрии, создание файла
info.xml происходит при создании проекта;
−
problem.xml (вкладка «Геометрия») — файл, в котором хранятся коэффи-
циенты инженерно-геологических элементов (ИГЭ) и свай, конфигурация этого
файла происходит при создании расчетной области и конфигурации свойств
среды для каждой создаваемой подобласти;
−
dolfin.xml (вкладка «Задача») — файл решателя, конфигурация которого
просходит при задании и запуске решателя позволяет задавать граничные и
начальные условия задачи.
Все файлы проекта лежат в отдельной папке, название которой определяется
названием проекта. Такой метод выбран для удобного хранения и переноса
проекта.
Модуль подготовки геометрии и генерации расчетной сетки.
Этот модуль
связан с построением геометрической области, в которой будет проводиться
численное моделирование задач теплопереноса с учетом фазовых переходов.
Затем для построенной геометрической области выполняют генерацию расчет-
ной сетки.
Построение геометрической модели в прикладном программном обеспече-
нии реализовано с использованием следующих геометрических примитивов:
точки; линии; поверхности; объемы. Для созданных примитивов можно задать
дополнительные свойства. Построенная модель в редакторе прикладного про-
граммного обеспечения сохраняется в виде
geo
-файла (формат, используемый в
программе
Gmsh
). Геометрическую область также можно создавать и редакти-
ровать с помощью любого текстового редактора или напрямую программой
Gmsh
, а затем подгружать ее. Отметим, что такой модуль является оберткой над
программой
Gmsh
и упрощает создание специфичных геометрических прими-
тивов, необходимых для рассматриваемой задачи, таких как сваи и ИГЭ.
При установке свай присутствует возможность задания глубины залегания
сваи, уровня отсчета глубины сваи, ширины ямы и сваи, число свай и расстоя-
ние между ними. При добавлении части свай область, находящуюся вне расчет-
ной области, удаляют и рассматривают только с верхней границы. Если уровень
свай находится ниже верхней границы, то сваи автоматически удлиняют до
верхней границы.
Для численного решения математической модели необходимо сгенериро-
вать расчетную сетку в построенной геометрической области. Задача построе-
ния расчетной сетки заключается в нахождении отображения, которое перево-