C、Z形冷弯薄壁构件的强度和屈曲分析软件开发和应用

摘要

本文利用微软公司的Windows98作为操作系统,采用Matlab语言进行程序设计,进行了GUI(Graphical User Interface)设计,开发了轻钢构件的强度与屈曲分析系统,即:SBA-TWM(Strength and Buckling Analysis System of Thin-Walled Members).本系统按照将前处理采集数据、核心计算、图形化后处理的思想来进行开发.前处理采用对话框进行人机交互,以采集计算所需参数;核心计算部分则采用了CUFSM的屈曲计算程序,叶志明教授的强度分析计算程序;后处理部分为了将结论更为直观的反映出来,采用结果图形化的思想来完成.本系统的研制开发是针对C形和Z形的薄壁轻钢结构构件的屈曲和强度分析.由于有了B.W.Schafer的CUFSM《薄壁构件弹性屈曲分析的有限条法》程序和叶志明教授的《冷弯薄壁檩条在檩条-覆板体系下的强度分析》程序,本系统的核心计算程序的理论基础研究和开发已经完成.本系统的主要工作为:(1)完成对CUFSM程序的汉化工作;(2)搭建屈曲和强度分析的共用平台;(3)利用对话框、属性表输入以及组合框选择的方法进行有关数据的采集;(4)完成前处理与核心计算程序间的接口;(5)对强度计算的结果进行图形化后处理;(6)综合以上开发成果,完成SBA-TWM(Strength and Buckling Analysis System of Thin-Walled Members)的开发工作.为了更好的说明本系统的应用性能,作者在论文中进行了案例的分析.

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第一章绪论

1.1轻钢结构的特点

1.2轻钢结构的发展

1.3轻钢结构的应用

1.4本论文主要工作

第二章轻钢构件分析软件研制概况

2.1目前国内的钢结构设计软件主要有两大类

2.2钢结构软件市场的应用程序大体上可以分为经下几类

2.2.1钢结构工程绘图类软件

2.2.2钢结构辅助设计类软件

2.2.3三维设计绘图一体化软件

2.2.4轻型钢构件、结构受力分析软件

第三章轻钢结构C、Z型屈曲、强度分析概述

3.1强度分析

3.1.1模型建立

3.1.2模型分析

3.2屈曲分析方法一有限条法

第四章系统模块组成及开发工具简介

4.1系统开发平台

4.2系统开发工具简介

4.2.1 系统的编程语言Matlab

4.2.2面向对象图形用户界面GUI

4.2.3Matlab的面向用户可视化编程GUI

4.3本系统的组成模块

4.3.1前处理部分

4.3.2核心计算部分

4.3.3后处理部分

4.3.4本系统模块组成图

4.4搭建本程序平台的技术要点

4.4.1方法程序与界面程序接口

4.4.2确定全局变量和局部变量

4.4.3获得和设置句柄对象

第五章本系统对C、Z形构件强度和屈曲度分析的实现

5.1几何外形参数的确定

5.2截面属性的确定

5.3分析计算和结果图形化

第六章分析实例

6.1强度分析实例

6.1.1横向约束的影响

6.1.2荷载偏心距的影响

6.2屈曲分析实例

6.2.1屈曲模式的确定和划分

6.2.2卷边对C形截面檩条的屈曲影响

第七章结束语

参考文献

攻读硕士学位论文期间发表的论文

致谢

论文说明