РОЗРОБЛЕННЯ КЛІЄНТСЬКОГО ВЕБЗАСТОСУНКУ ДЛЯ ХМАРНИХ СИСТЕМ СКІНЧЕННО-ЕЛЕМЕНТНОГО АНАЛІЗУ

Анотація

У роботі розглянуто підхід до створення клієнтського вебзастосунку системи скінченно-елементного аналізу з відкритим початковим кодом, призначеного для використання у хмарному середовищі та віддаленого доступу користувачів. Показано, що розвиток сучасного машинобудування неможливий без широкого впровадження систем автоматизованого проєктування, важливим завданням яких є моделювання фізичних характеристик об’єктів із застосуванням методу скінченних елементів. Висока вартість відповідного пропрієтарного програмного забезпечення та обмеженість обчислювальних ресурсів стимулюють розроблення хмарних сервісів із відкритим кодом, які надають можливість проведення складних інженерних розрахунків без необхідності використання потужних локальних комп’ютерів. Запропоновано архітектуру фронтенд-застосунку, який реалізує інтерфейс користувача для створення, редагування та відображення даних для скінченно-елементних розрахунків у зручній інтерактивній формі. Застосунок розроблено на основі бібліотеки React, що забезпечує масштабованість, багатоплатформність і високу швидкодію. У системі реалізовано три основні режими роботи: створення нової задачі, завантаження існуючої та перегляд результатів, отриманих із хмарного серверу. Передача даних між фронтендом і бекендом здійснюється у форматі JSON, що гарантує сумісність із різними обчислювальними системами. Для візуалізації тривимірних моделей застосовано технологію WebGL, яка дає змогу відображати геометрію та результати розрахунку без установлення спеціалізованого програмного забезпечення. Розроблений вебінтерфейс підтримує завдання складних граничних умов, неоднорідних фізичних властивостей і навантажень у табличній формі, що забезпечує гнучкість під час підготовки розрахункових даних та зменшує імовірність помилок користувача. Запропонований підхід дає змогу розділити функції графічного інтерфейсу та обчислювального ядра, що створює можливість інтеграції з різними серверними рішеннями та формує основу для побудови відкритої та доступної масштабованої хмарної системи скінченно-елементного аналізу.