本文關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)橋三維有限元參數(shù)化建模研究

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【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,通用的有限元軟件得到了廣泛的應(yīng)用,結(jié)構(gòu)分析也日益完善。在橋梁結(jié)構(gòu)分析過程中,橋梁的計算精度要求也越來越高。但目前有限元軟件(例如橋梁博士,ABAQUS,MIDAS等)多采用梁單元或桿系單元對橋梁進(jìn)行建模與分析,這無法達(dá)到現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)計算精度的要求。隨著計算機(jī)硬件、軟件技術(shù)的發(fā)展和分析要求的提高,采用空間實體單元對橋梁進(jìn)行高精度分析逐漸成為一種新的發(fā)展趨勢。目前,現(xiàn)有的橋梁有限元軟件對建立橋梁實體結(jié)構(gòu)模型時比較復(fù)雜,相應(yīng)的MIDAS軟件出現(xiàn)了“建模助手”,這大大提高了建模效率。而本文針對現(xiàn)有橋梁有限元軟件的不足,利用VC++實現(xiàn)單箱單室連續(xù)剛構(gòu)橋三維有限元參數(shù)化建模。本文以VC++為平臺,利用四面體網(wǎng)格生成接口軟件TetGen,研究了變截面箱梁參數(shù)化建模的方法。用多連通平面多邊形面片描述橫截面、用字符串函數(shù)描述箱梁截面上各特征點的坐標(biāo)變化規(guī)律,將平面橫截面面片映射為空間橫截面面片,再自動生成相鄰空間面片的連接面片,從而獲得箱梁的空間多面體。利用四面體網(wǎng)格劃分接口軟件Tet Gen對箱梁空間多面體進(jìn)行四面體網(wǎng)格剖分,自動生成高質(zhì)量的四面體網(wǎng)格。通過將網(wǎng)格數(shù)據(jù)寫為inp文件導(dǎo)入ABAQUS軟件進(jìn)行受力計算,并與MIDAS CIVIL軟件中模型進(jìn)行比較。其中,參數(shù)化主要表現(xiàn)在:橫截面的描述,橫隔板截面的描述,橋梁變截面曲線描述等等。根據(jù)以上所述的內(nèi)容,本文主要進(jìn)行了以下工作:(1)研究連續(xù)剛構(gòu)橋橫向、縱向模型特點,并將其參數(shù)化。(2)學(xué)習(xí)C++軟件的使用,重點學(xué)習(xí)的是MFC中的視圖-文檔體系,完成參數(shù)化建模時用到界面。用戶只需在界面輸入變截面橋梁的參數(shù),即可完成建模功能。(3)學(xué)習(xí)TetGen庫的理論知識,確�？梢允褂肨etGen庫中的函數(shù)對空間多面體進(jìn)行網(wǎng)格劃分,得到較高質(zhì)量的四面體網(wǎng)格。(4)學(xué)習(xí)ABAQUS軟件的使用。本文中需要將C++軟件中生成的網(wǎng)格數(shù)據(jù)寫成inp文件,再將其導(dǎo)入ABAQUS軟件,對該模型進(jìn)行計算,來驗證參數(shù)化建模的正確性。(5)學(xué)習(xí)MIDAS CIVIL軟件的使用。本文中需要利用MIDAS CIVIL軟件建模并進(jìn)行計算,與ABAQUS軟件中的計算結(jié)果進(jìn)行比較,來驗證參數(shù)化建模的正確性。
【關(guān)鍵詞】：連續(xù)剛構(gòu)橋 參數(shù)化建模 C++ 網(wǎng)格劃分
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U448.23
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 選題的意義9-10
• 1.3 有限元軟件研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.1 有限元方法簡介10
• 1.3.2 有限元軟件簡介10-11
• 1.3.3 有限元軟件研究現(xiàn)狀11
• 1.4 參數(shù)化建模11-12
• 1.5 本文工作內(nèi)容12-13
• 第二章 相關(guān)軟件介紹13-22
• 2.1 C++軟件13-16
• 2.1.1 C++軟件簡介13
• 2.1.2 文檔與視圖13
• 2.1.3 MFC控件13-16
• 2.2 MIDAS CIVIL軟件16-17
• 2.3 ABAQUS軟件17-18
• 2.4 TetGen庫18-22
• 2.4.1 TetGen的網(wǎng)格劃分原理18-20
• 2.4.2 tetgenio結(jié)構(gòu)的輸入與輸出數(shù)組[19]20
• 2.4.3 TetGen命令行選項20-21
• 2.4.4 TetGen庫的使用方法21-22
• 第三章 橋梁實體網(wǎng)格參數(shù)化程序設(shè)計22-63
• 3.1 原理22-25
• 3.2 程序總體說明25-27
• 3.3 主菜單“截面”27-32
• 3.3.1 子菜單“輸入截面”27-29
• 3.3.2 子菜單“橫隔板截面的輸入與生成”29-32
• 3.4 主菜單“變截面”32-36
• 3.4.1 子菜單“y坐標(biāo)變化函數(shù)”32-33
• 3.4.2 子菜單“變截面生成信息”33-36
• 3.5 主菜單“空間面片”36-37
• 3.6 主菜單“墩”37-38
• 3.7 程序重難點38-63
• 3.7.1 繪制任意平面面片38-41
• 3.7.2 平面橫截面面片的生成41-43
• 3.7.3 平面橫隔板截面面片的生成43-48
• 3.7.4 橋梁變截面曲線48-50
• 3.7.5 多個基準(zhǔn)面下的變截面橋梁50-55
• 3.7.6 變截面橋梁與橫隔板的連接55-57
• 3.7.7 主梁與墩57
• 3.7.8 空間面片的生成與查看57-63
• 第四章 本程序使用說明63-71
• 4.1 添加橫截面63-66
• 4.2 橫隔板截面的輸入與生成66
• 4.3 添加y坐標(biāo)變化函數(shù)信息66-67
• 4.4 添加變截面對應(yīng)信息67-69
• 4.5 墩的生成69-70
• 4.6 空間面片的查看70-71
• 第五章 實例驗證71-77
• 5.1 實例簡述71
• 5.2 ABAQUS模型的建立71-73
• 5.3 MIDAS CIVIL模型的建立73-75
• 5.4 建模過程對比75
• 5.5 結(jié)果對比分析75-77
• 第六章 結(jié)論與展望77-79
• 6.1 結(jié)論77
• 6.2 展望77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1065622