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板片结构CAD研发深化

吴军  
【摘要】:板片空间结构是一种新型结构体系,具有“轻质、高强”的结构特性,可广泛应用于各种跨度的屋盖、桥梁,还有高层建筑,因此是一种极有发展应用前途的结构体系。板片结构CAD系统SPSA(SPace Structure Analysis 简称SPSA)对该结构形式推广应用具有重要的作用。作为SPSA系统的有限元计算分析核心部分,结构分析模块(简称SSFEA)是优化设计模块(MDOD)必不可少的基础,对整个SPSA系统具有重要的意义。整个SSFEA模块集成在基于Auto CAD平台开发的板片结构CAD系统中,它以Microsoft VC++ 6.0、ObjectARX 2000 工具包分别作为编译器、开发工具,在AutoCAD 2000 环境下运行。 本文重点论述了SSFEA模块的有限元理论基础、算法原理和板片结构施工图CAD的设计;对原SSFEA程序模块进行了必要的改进和完善。 在本文中,先依次介绍了板片结构体系和AutoCAD的二次开发工具,指出了SPSA系统以ObjectARX为开发工具的优点,然后研究论述了SSFEA模块中的八节点等参平板壳体和空间梁单元的有限元理论,详细地阐述了此两种单元的基本原理,并说明线性方程组的求解器—波前法的原理。改进完善原SSFEA模块,以最大波前宽为基础形成了改进波前法。扩展其功能,调整数据接口,使SSFEA模块易于升级,易于以后功能扩充。最后讨论板片结构施工图CAD的设计,着重以钢节点详图CAD面向对象程序设计方法为例进行了讲述。


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