РАЗРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ ПО МЕТАЛЛИЧЕСКИМ

РАЗРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ ПО МЕТАЛЛИЧЕСКИМ
МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ УНИВЕРСИТЕТА
К.Е. Вурья, О.А. Приходько
Формируется база данных по металлическим материалам, в основу которой заложен принцип поиска
материалов по их назначению. В базе предусмотрена возможность ее пополнения и трансформации с
целью более удобного и информативного представления данных, а также расширения классификации
материалов. База построена с использованием языка и среды программирования Delphi, относящейся к
классу RAD- (Rapid Application Development - Средство быстрой разработки приложений) средств CASE
- технологии.
В связи с постоянным ростом объемов используемой информации всегда существует
проблема организации записи, систематизации, хранения и использования данных. В области
приборной техники эта проблема связана с необходимостью накопления экспериментальных
данных, получаемых в ходе научного исследования, данных о контролируемых параметрах
технологических процессов, данных, полученных при, различного рода экспертизах,
мониторинге окружающей среды и т. д. Накопление и эффективный поиск данных при
проектировании и изготовлении приборов позволяют ускорить разработку конструкций и
выбор технологических процессов. В частности, в процессе проектирования всегда возникает
проблема выбора материалов, в том числе и конструкционных. Сведения о материалах,
присутствующие в справочниках, часто неудобны для использования. Существующие
компьютерные базы данных (БД) по материалам отсутствуют в бесплатном доступе,
построены на основе устаревших программных средств и слабо ориентированы на выбор
материала, исходя из его назначения и условий работы. Поэтому есть необходимость в
создании базы данных по материалам, использующей современные программные средства,
удобной для пользователя, ориентированной на выбор материала, исходя из условий
применения, имеющей возможность контролируемого пополнения, удобной для
использования в учебном процессе университета.
Использование значительных объемов хранимой информации, помимо развития
системных устройств, средств передачи данных, памяти, потребовало совершенствования
средств обеспечения диалога "человек – ЭВМ", которые позволяют пользователю вводить
запросы, читать файлы, модифицировать хранимые данные, добавлять новые данные или
принимать решения на основании хранимых данных. Для обеспечения этих функций
созданы специализированные средства – системы управления базами данных (СУБД),
которые поддерживают все более сложные уровни абстрактных данных, заданных
пользователем, и обеспечивают взаимодействие компонентов, распределенных в
глоЫбальных сетях и постепенно интегрирующихся с телекоммуникационными системами.
СУБД являются многопользовательскими системами,
специализирующимися на
управлении массивом информации одним или множеством одновременно работающих
пользователей.
Современные СУБД обеспечивают:
• набор средств, используемых для поддержки таблиц и отношений между
связанными таблицами;
• развитый пользовательский интерфейс, который позволяет вводить и
модифицировать информацию, выполнять поиск и представлять информацию в
графическом или текстовом режиме;
• средства программирования высокого уровня, с помощью которых можно создавать
собственные приложения.
Последним шагом в этом направлении стала объектно-ориентированная технология.
Объектно-ориентированный подход позволяет упаковывать данные и код для их обработки
вместе. Используемые сегодня реляционные базы данных приобрели механизм запросов
пользователя, предоставив СУБД самой оптимальным образом найти результат, используя
63
динамическую индексацию. Одним из самых современных средств программирования,
позволяющих создавать базы данных, является Delphi –язык и среда программирования,
относящаяся к классу RAD (Rapid Application Development – Средство быстрой разработки
приложений) средств CASE-технологии. Интерфейс Windows обеспечивает полное
перенесение CASE-технологий в интегрированную систему поддержки работ по созданию
прикладной системы на всех фазах жизненного цикла работы и проектирования системы [1].
Среда устраняет необходимость программировать такие компоненты Windows общего
назначения, как метки, пиктограммы и даже диалоговые панели. Это наглядная реализация
применений CASE-технологий в современном программировании приложений. Та часть,
которая непосредственно связана с программированием интерфейса пользователя системой,
получила название визуального программирования
Визуальное программирование дает возможность изображать объекты на экране
монитора до выполнения самой программы. Благодаря средствам визуальной разработки
можно работать с объектами, держа их перед глазами и получая результаты практически
сразу. Способность видеть объекты такими, какими они появляются в ходе исполнения
программы, снимает необходимость проведения множества операций вручную, что
характерно для работы в среде, не обладающей визуальными средствами, вне зависимости
от того, является она объектно-ориентированной или нет. После того, как объект помещен в
форму среды визуального программирования, все его атрибуты сразу отображаются в виде
кода, который соответствует объекту как единице, исполняемой в ходе работы программы.
Данная среда программирования и была использована при создании базы данных по
материалам на основе справочной литературы, согласованной с государственной службой
стандартных справочных данных [2–4].
Рис. 1. Окно "Управляющее меню"
После загрузки базы данных по материалам открывается окно программ, имеющее
свойства, присущие другим окнам Windows: управляющее меню (рис. 1), полоса заголовка,
кнопки максимизации, минимизации и закрытия окна в верхнем правом углу.
"Управляющее меню" содержит, в свою очередь, несколько дочерних меню, таких как:
"Файл", "Свойства" и "Помощь". Меню "Файл" обеспечивает доступ к основным командам
базы данных. В него включены команды "Печать" и "Выход". Меню "Свойства" включает в
себя набор дочерних окон, таких как "Эксплуатационные свойства", "Физико-химические
свойства", "Технологические свойства", "Химический состав" и "Поиск". Меню "Помощь" в
данном программном комплексе содержит только раздел "О программе". В дальнейшем
планируется создать полное меню "Помощь" с полным объяснением правил пользования
программным комплексом, а также способы устранения некоторых возможных неполадок.
Кроме этого, в окне программ располагаются: диалоговое окно поиска по марке
64
металлического материала и рабочие окна, в которые выводится информация о марке
материала, ГОСТы (вида поставок, сортамента и др.), его назначение [2–4]. Имеется поле, в
котором может располагаться какое-либо изображение, фотография или рисунок, например,
микроструктуры. Также предусмотрена панель инструментов, на которой расположены
клавиши управления окнами (добавление, удаление, перемещение к первому, последнему,
предыдущему и последующему объекту и сохранение введенных данных).
Рис. 2. Окно меню “Эксплуатационные свойства”
Меню "Свойства" содержит следующие дочерние окна.
• "Физико-химические свойства" – окно, содержащее физико-химические свойства
металлических материалов, такие как упругие константы, теплопроводность,
теплоемкость, коэффициент теплового расширения и другие. Дочернее окно, также
как и главное, имеет панель инструментов.
• "Эксплуатационные свойства" – окно (рис. 2), содержащее эксплуатационные
свойства, такие как механические свойства (σ0,2 – предел текучести, σв – временное
сопротивление (предел прочности при растяжении), δ 5 – относительное удлинение
после разрыва, ψ – относительное сужение после разрыва, HB – твердость по
Бринелю и KCU, V, T – ударная вязкость, зависимость прочности от температуры),
надежность, долговечность и др.
• "Технологические свойства" – здесь (рис. 3) размещаются сведения о
технологических свойствах материала: марка, температура ковки, свариваемость,
обрабатываемость резанием, флокеночувствительность, склонность к отпускной
хрупкости, а также сортамент и цена. Это окно также имеет панель инструментов.
По желанию пользователя в окне "Химический состав" (рис. 4) выводится
информация о химических элементах содержащихся в материале в процентах. Там же
содержится информация о марке, ГОСТе.
В окне "Поиск" (рис. 5) производится поиск материалов по назначению и ГОСТам
по всей базе данных. В дальнейшем предполагается включить поиск по механическим,
физико-химическим и технологическим свойствам, а также по химическому составу
Анализ представленной работы позволяет сделать следующие выводы:
• находящаяся в стадии разработки и заполнения база данных по металлическим
материалам на основе Delphi явится эффективным средством выбора материалов;
• использование базы данных позволит улучшить информационное качество
учебного процесса как на этапе изучения курса материаловедения, так и при
выполнении курсовых и дипломных проектов;
65
•
в дальнейшем необходимо провести усовершенствование данного программного
комплекса с целью расширения его возможностей и по вводимой информации, и по
поиску материалов, уделяя основное внимание выбору по назначению.
Рис. 3. Окно меню "Технологические свойства"
Рис. 4. Окно меню "Химический состав"
Рис. 5. Окно меню "Поиск"
Литература
1. Оузьер Д., Гробман С. Самоучитель по Delphi 3. М.,1998.
2. Раскатов В.М. Краткий справочник по машиностроительным материалам. М.:
Машиностроение, 1980.
3. Сорокин В. Г. Марочник сталей и сплавов. М.: Машиностроение, 1989.
4. Арзамасов
Б.Н.
Справочник
по
конструкционным
материалам.
М.:
Машиностроение, 1990.
66