基于autocad與ansys的鋼結構網(wǎng)絡優(yōu)化設計及其后處理

1、汕頭大學碩士學位論文基于AutoCAD與ANSYS的鋼結構網(wǎng)絡優(yōu)化設計及其后處理I摘要摘要隨著計算機技術的發(fā)展，有限元軟件被廣泛應用在了工程設計中，但軟件高額的購置費用常常讓人咋舌。另外，雖然結構優(yōu)化設計的概念早已經(jīng)被提出來，但將優(yōu)化應用到實際的卻還很少。本文試圖利用Inter平臺協(xié)調(diào)分布在各地的資源，以期在鋼結構網(wǎng)絡協(xié)作優(yōu)化設計方面做一些探索。為了實現(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)作優(yōu)化設計，筆者利用幾個現(xiàn)成的工具軟件（AutoCAD、ANSYS及鋼結構優(yōu)化

2、工具箱）作為前后處理、計算及優(yōu)化的核心，并采用了開發(fā)遠程Web服務的方式使之連成一體。首先由用戶在客戶端利用AutoCAD建立ANSYS的分析模型，提交到發(fā)布ANSYS計算服務的服務器端由服務器對計算任務進行受力分析，并在服務器端利用汕頭大學土木系開發(fā)的鋼結構優(yōu)化工具箱根據(jù)計算結果對構件進行優(yōu)化，然后再將分析、優(yōu)化結果返還到客戶端，由客戶端在AutoCAD中對其進行后處理。筆者構建了“AutoCAD前處理－遠程ANSYS計算Web服務－

3、鋼結構優(yōu)化工具箱優(yōu)化服務－計算結果的AutoCAD后處理”的完整鏈條，是鋼結構網(wǎng)絡協(xié)作優(yōu)化設計的初步實現(xiàn)。由于我國工程界AutoCAD的用戶眾多，文章提出了在AutoCAD中進行ANSYS的前處理建模，并作了初步的探索與實現(xiàn)。AutoCAD的圖形界面比ANSYS更為友好，對圖形對象的操作也更為準確、方便。文中提出利用AutoCAD的圖層工具對結構中不同類型的構件進行分類，并令圖層的分類與ANSYS的CM命令相對應，使用戶方便的對ANSY

4、S計算模型進行管理。通過Web服務，服務器提供了任務提交、任務狀態(tài)查詢、任務分析結果返還等服務，Web服務是聯(lián)系客戶與服務器的紐帶。構件優(yōu)化計算時，利用鋼結構優(yōu)化工具箱與ANSYS協(xié)同工作，有效的減小不合理截面的截面積，起到截面優(yōu)化的作用。由于鋼結構優(yōu)化工具箱是根據(jù)我國的《鋼結構設計規(guī)范》編寫的，所以優(yōu)化工具箱優(yōu)化出的截面正是符合我國規(guī)范要求的截面。文中利用ObjectARX托管封裝類對AutoCAD進行二次開發(fā)。通過對AutoCAD的

5、二次開發(fā)，筆者將服務器返還回來的計算、優(yōu)化結果在客戶端的AutoCAD中進行后處理，實現(xiàn)了將構件的應力、位移等以業(yè)界通用的彩色云圖的方式來顯示，并介紹了在AutoCAD中創(chuàng)建數(shù)值－顏色對比條的方法。關鍵詞：網(wǎng)絡協(xié)作設計；優(yōu)化設計；AutoCAD二次開發(fā)；ANSYS；Web服務汕頭大學碩士學位論文基于AutoCAD與ANSYS的鋼結構網(wǎng)絡優(yōu)化設計及其后處理III目錄目錄摘要.................................

6、......................................................................................................................................IAbstract.............................................................................

7、...................................................................................II目錄.....................................................................................................................................

8、...............................III第1章緒論..................................................................................................................................................11.1研究背景...........................

9、...................................................................................................................11.1.1建筑結構設計的現(xiàn)狀與優(yōu)化設計.....................................................................................

10、........11.1.2有限元軟件及其在建筑結構設計中的運用現(xiàn)狀.....................................................................21.1.3鋼結構優(yōu)化設計及網(wǎng)絡協(xié)作設計.............................................................................................21.2

11、基于AutoCAD與ANSYS的鋼結構網(wǎng)絡優(yōu)化設計及其后處理.....................................................31.2.1本領域研究現(xiàn)狀........................................................................................................................31.2

12、.2本文的研究目標與設計思路....................................................................................................3第2章AutoCAD中的前處理..........................................................................................

13、...........................52.1AutoCAD圖形信息的組織管理.........................................................................................................52.2類型化數(shù)據(jù)集與數(shù)據(jù)庫......................................................

14、................................................................72.3前處理主窗體的布局..........................................................................................................................82.4保存與讀取已經(jīng)設定好的圖形數(shù)據(jù)..

15、..............................................................................................102.5位移約束的設定..................................................................................................................

16、..............122.6半剛性節(jié)點的設定............................................................................................................................132.7計算任務的提交與結果的獲得...................................................

17、.....................................................142.8關于AutoCAD的圖形錯誤修正......................................................................................................15第3章WEB服務的開發(fā)...............................

18、...........................................................................................253.1Web服務簡介.....................................................................................................................

19、...............253.1.1Web服務的優(yōu)越性...................................................................................................................253.1.2使用Web服務的場合.........................................................

20、....................................................253.1.3Web服務的體系結構...............................................................................................................273.1.4高效率的開發(fā)Web服務......................

21、...................................................................................283.2創(chuàng)建Web服務及DatasetAcadLoad的發(fā)布....................................................................................313.2.1Web服務的創(chuàng)建.......

22、................................................................................................................313.2.2DatasetAcadLoad的發(fā)布...................................................................................

23、......................323.3建立計算任務的Web方法...............................................................................................................333.3.1基本流程...........................................................

24、.......................................................................333.3.2建立計算任務的Web方法：CreateTask()............................................................................343.3.3保存計算任務信息到數(shù)據(jù)庫......................

25、............................................................................353.3.4在計算任務列表中加入計算任務信息..................................................................................363.4計算任務狀態(tài)查詢的Web方法：TaskInquire()......

26、.......................................................................373.5返回計算結果的Web方法getResult()............................................................................................37第4章ANSYS與鋼結構優(yōu)化工具箱..........

27、............................................................................................394.1ANSYS及鋼結構優(yōu)化工具箱簡介..................................................................................................394.1.1AN

28、SYS及APDL簡介............................................................................................................394.1.2鋼結構優(yōu)化工具箱簡介.....................................................................................