11059

нагрузки (срока эксплуатации) (рис. 4).

Рис. 4. Зависимость прочности древесины от длительности действия нагрузки

Постановка эксперимента

Важным этапом при проектировании и изготовлении конструкций из дерева является их испытание. Несмотря на то, что любая из этих конструкций проходит стадию проектирования и всестороннего теоретического обоснования в соответствии с общепринятыми расчетами, полное представление о несущей способности деревянной конструкции может быть получено лишь из результатов испытания ее до разрушения.

Материалы:

Макетом деревянной балки являются деревянные палочки для мороженого, приобретённые в интернет-магазине "Wildberries". Порода образца – береза. Линейные размеры – 140,0х8,0х2,0 мм (рис. 5).

Рис. 5. Образец испытания

Для изготовления макета клеедощатой балки используется водно- дисперсионный столярный клей-экспресс «Момент». Прочность клеевого шва, согласно характеристикам – 30 кг/см2

Методика эксперимента:

Эксперимент проводился в домашних условиях. На два стула, которые стояли друг от друга на расстоянии пролёта балки (длина балки, без учёта площадок опирания), помещали образец. К нему привязывали ведро и поэтапно нагружали туда песок, до разрушения балки.

Определение теоретической величины несущей способности

Нормальные напряжения в сечении элемента определяются по

где: – изгибающий момент в середине пролёта;

52

Разрушающую (допускаемую4 4 ∙)31,76силу кгнайдём∙ мм из выражения:

доп. ≤ = 120 мм = 1,05 кг

Допускаемая нагрузка на образецдоп. = 1,05определённаякг теоретически

теор.

Исследование образцов балки в обычных условиях

Эксперимент проводится согласно методике, представленной выше. Схема эксперимента представлена на рисунке 6.

Рис. 6. Схема испытаний на статический изгиб

В результате установлено, что в среднем предел одной балки при обычных условиях = 1,071 кг

Вычислим процент расхождения значений:

∆= доп. (кл. * + разр.(кл. * 0 100% = 1,05 + 1,071 0 100% 2%

теор. эксп. 1,071экспразр. .(кл. *

Для дальнейших исследований определим величину нормального

балкой.

53

Исследование прочности клеедощатой балки

Чтобы повысить качество изделий из древесины используют много разных способов. Одним из таких методов является склеивание. Такая клееная древесина обширно применяется не только в строительстве зданий, но и в создании строительных деталей и заготовок.

Для начала определим ожидаемую допускаемую нагрузку на клеёную деревянную балку.

Мы уже имеем значение экспериментально полученной величины

Допускаемая нагрузка на образец, определённая теоретически = 9,63 кг. Можно заметить, что при увеличении высоты балки в 3 раза,

допускаемая нагрузка на балку увеличилась в 9,63 кг /1,071 кг ≈ 9 раз. Причина этому кроется в ещё одной геометрической характеристики

проектировании подобных конструкции эффективнее наращивать высоту сечения, а не его ширину.

разр.(кл. * = 8,245 кг

Среднее значение разрушающей нагрузки: эксп. .

Вычислим процент расхождения значений:

54

Другими словами, теоретическая прочность в 1,67 раз выше экспериментальной.

Заключение

Проанализирован и обобщён обширный теоретический материал по истории развития деревянных конструкций.

Были изучены основные физические и механические свойства древесины, как строительного материала, а так же влияние различных пороков и условий эксплуатации на прочность и долговечность деревянных конструкций. Опираясь, на ряд формул из курса сопротивления материалов определена теоретическая несущая способность цельной и клеедощатой деревянных балок. Поставлены эксперименты, по определению несущей способности образков балок в различных условия: обычные условия, после сушки, после замачивания, после замораживания. Проведено сравнение теоретической и экспериментально полученной величины допускаемой нагрузки на макеты балок. Определены напряжения в макете балки несколькими способами: по литературным источникам и по результатам эксперимента. Результаты имеют высокую сходимость.

Результаты всех экспериментов помещаем в таблицу для наглядности.

Таблица 1

Литература

1.Артеменко Д. А., Данилов Ю. П., Подьячев А. В.. Проверка прочностных свойств клееных деревянных балок // Научные исследования и разработки в области дизайна и технологий. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. В 2-х частях. / отв. редактор Н.Н. Муравская. Костромской государственный университет, 2020. С. 97-100

2.Газизов А.М., Синегубова Е.С. Клееные деревянные конструкции

//УГЛТУ. 2018. С. 2-43. URL: https://elar.usfeu.ru/bitstream/123456789/7928/1/umm-18-52.pdf (дата обращения: 27.03.2022).

3.Древесина: [сайт]. URL: http://www.drevesinas.ru/mechanicaltest/curve/ (дата обращения: 01.04.2022).

55

4. Калугин А.В. Деревянные конструкции: Учебное пособие / А. В. Калугин. Издание 2-е, испр. и доп. – М.: Издательство АСВ, 2008. – 288 с.

А.Р.Емельянов

МБОУ СШ п. Селекционной станции, г. Кстово, Россия

ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ АНАЛИЗ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ. СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ БИБЛИОТЕКИ

Современные CASE-средства охватывают обширную область поддержки многочисленных технологий проектирования ИС: от простых средств анализа и документирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл ПО.

Наиболее трудоемкими этапами разработки ИС являются этапы анализа и проектирования, в процессе которых CASE-средства обеспечивают качество принимаемых технических решений и подготовку проектной документации. При этом большую роль играют методы визуального представления информации.

Rational Rose — мощный инструмент анализа и проектирования объектно-ориентированных программных систем. Он позволяет моделировать системы до написания кода, так что вы можете с самого начала быть уверены в адекватности их архитектуры. С помощью готовой модели недостатки проекта легко обнаружить на стадии, когда их исправление не требует еще значительных затрат.

Враспоряжение проектировщика системы Rational Rose предоставляет следующие типы диаграмм, последовательное создание которых позволяет получить полное представление о всей проектируемой системе и об отдельных ее компонентах:

Use case diagram (диаграммы прецедентов); Deployment diagram (диаграммы топологии); Statechart diagram (диаграммы состояний); Activity diagram (диаграммы активности); Interaction diagram (диаграммы взаимодействия);

Sequence diagram (диаграммы последовательностей действий); Collaboration diagram (диаграммы сотрудничества);

Class diagram (диаграммы классов); Component diagram (диаграммы компонент).

Врамках данной статьи разработана модель системы, автоматизирующей деятельность библиотеки средствами Rational Rose. Система поддержки управления библиотекой обеспечивает операции (добавление, удаление и изменение) над данными о читателях.

Диаграмма вариантов использования

56

Диаграмма прецедентов (use case diagram) - это графическое представление всех или части актеров, прецедентов и их взаимодействий в системе. В каждой системе обычно есть главная диаграмма прецедентов, которая отображает границы системы (актеров) и основное функциональное поведение системы (прецеденты).

Диаграммы последовательности действий

Данный тип диаграмм позволяет отразить последовательность передачи сообщений между объектами. Данная диаграмма не акцентирует внимание на конкретном взаимодействии, главный акцент уделяется последовательности приема/передачи сообщений. Для того чтобы окинуть взглядом все взаимосвязи объектов, служит диаграмма сотрудничества.

Диаграмма активности

На данном этапе жизненного цикла также могут быть построены диаграммы действий (activity diagrams). Диаграммы деятельности можно использовать для моделирования динамических аспектов поведения системы. Как правило, они применяются, чтобы промоделировать последовательные, а иногда и параллельные шаги вычислительного процесса.

Диаграмма состояния

Диаграммы состояний чаще всего используются для описания поведения отдельных объектов, но также могут быть применены для спецификации функциональности других компонентов моделей, таких как варианты использования, актеры, подсистемы, операции и методы.

Диаграмма состояний является графом специального вида, который представляет некоторый автомат. Вершинами графа являются возможные состояния автомата, изображаемые соответствующими графическими символами, а дуги обозначают его переходы из состояния в состояние. Диаграммы состояний могут быть вложены друг в друга для более детального представления отдельных элементов модели.

Диаграмма топологии

Диаграммы развертывания используются для моделирования статического вида системы с точки зрения развертывания. В основном под этим понимается моделирование топологии аппаратных средств, на которых выполняется система. Диаграммы развертывания важны не только для визуализации, специфицирования и документирования встроенных, клиент- серверных и распределенных систем, но и для управления исполняемыми системами с использованием прямого и обратного проектирования.

Диаграмма классов

Класс (class) - это описание группы объектов с общими свойствами (атрибутами), поведением (операциями), отношениями с другими объектами

исемантикой. Таким образом, класс представляет собой шаблон для создания объекта. Каждый объект является экземпляром конкретного класса

ине может быть экземпляром нескольких классов. Например, класс учебный курс (CourseOffering) может определяться следующими характеристиками:

−атрибуты - место занятий, время занятий;

−операции - получить место занятий, получить время занятий,

57

добавить студента на курс. Названия классов выбираются в соответствии с понятиями предметной области.

Общая схема интерфейса пользователя

В качестве интерфейса пользователя используется оконный интерфейс. Приложение состоит из единственного главного окна, которое поддерживается набором вспомогательных вкладок и меню для перехода по ним. Многие действия, реализованные в приложении и представленные на формах в виде элементов управления (кнопок, таблиц), представляют собой набор операций над базой данных. Вид главного окна приложения представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Вид главного окна приложения

Пункт меню «Книги» представляет собой форму, содержащую информацию о книгах библиотеки. Подробнее – номер книги, название, количество, год выпуска, автор. Имеет все выше перечисленные кнопки и панели. Они позволяют легко и просто вносить информацию в поля таблицы. Осуществлять удаление полей таблицы. Общий вид представлен на рисунке

2.

Рис. 2. Общий вид форма «Книги»

Пункт меню «Клиенты» представляет собой форму, содержащую информацию о клиентах, зарегистрированных в библиотеке. Подробнее - ФИО клиента; номер личной карточки клиента; телефон; адрес. Имеет те же кнопки, что и предыдущие вкладки. Они так же позволяют легко и просто вносить информацию в поля таблицы. Осуществлять удаление полей таблицы. Общий вид представлен на рисунке 3.

58