Описание проекта
Представляем собственную разработку облачного SPA-приложения для моделирования пространственных стержневых конструкций методом конечных элементов. Приложение предназначено для инженеров-проектировщиков и предоставляет возможность решать задачи проектирования сложных инженерных сооружений.
Математические основы
Программное решение базируется на классической модели Эйлера-Бернулли, которая описывает поведение упругих стержней под нагрузкой. Для решения больших систем линейных алгебраических уравнений используется итерационный метод сопряженных градиентов, оптимизированный для работы с разреженными матрицами жесткости.
Архитектура приложения
Приложение построено на современной JavaScript-экосистеме:
- Бэкэнд: Node.js + Express.js обеспечивают высокопроизводительный серверный слой для обработки запросов и хранения данных.
- Фронтэнд: React.js + MobX позволяют создавать интерактивные пользовательские интерфейсы с реактивным обновлением состояния.
- 3D-визуализация: Three.js совместно с GLSL-шейдерами обеспечивает визуализацию результатов расчетов в реальном времени.
Особенности реализации
Отображение эпюр усилий в каждом элементе конструкции осуществляется непосредственно через GPU при помощи вершинного и фрагментного шейдеров. Такой подход позволяет мгновенно рассчитывать и отображать графики напряжений и деформаций даже для крупных моделей со сложной геометрией.
Таким образом, разработанное облако представляет собой мощный инструмент для инженерного анализа, сочетающий современные веб-технологии и передовые методы вычислительной механики.
