基于ANSYS的VB計(jì)算程序開(kāi)發(fā)

長(zhǎng)安CAE

2016年10月11日 20:53

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基于ANSYS的VB計(jì)算程序開(kāi)發(fā)

1 概述

Visual Basic適用性較強(qiáng)，能夠與很多軟件進(jìn)行對(duì)接，通過(guò)VB設(shè)計(jì)GUI界面結(jié)合相關(guān)計(jì)算軟件能夠?qū)崿F(xiàn)某些計(jì)算的重復(fù)進(jìn)行，相比修改計(jì)算源程序而言工作量減少很多，對(duì)工程設(shè)計(jì)尤其方便。某一類相同的結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸不同，載荷大小不同，只需要通過(guò)設(shè)計(jì)的程序稍作參數(shù)修改就可以再次計(jì)算。

本次采用VB程序語(yǔ)言，結(jié)合大型通用有限元計(jì)算軟件ANSYS，開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算程序，設(shè)計(jì)時(shí)盡量讓程序界面清晰。最終實(shí)現(xiàn)的界面如圖1所示。

3.1.png

圖1 程序界面

2 需求

如圖1中所示，界面中的圖表示將要進(jìn)行計(jì)算的兩根垂直的梁結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度分別為a和b，梁的截面為矩形，尺寸為h×w，在水平梁的左端承受集中載荷f的作用，需要求解梁的剪力和彎矩，該問(wèn)題屬于典型的材料力學(xué)問(wèn)題，采用經(jīng)典材料力學(xué)就可以求解，在這里采用有限元的方法進(jìn)行計(jì)算。

開(kāi)發(fā)的程序主要有5個(gè)部分：基本設(shè)置（包括項(xiàng)目名稱和工作目錄，也就是計(jì)算后的文件保存的位置）、材料和載荷參數(shù)的設(shè)置、幾何尺寸的設(shè)置、示意圖以及求解。

3 方法

針對(duì)設(shè)計(jì)需求，先利用VB設(shè)計(jì)程序的GUI部分。

（1）從VB控件庫(kù)里添加三個(gè)GroupBox、一個(gè)Button和一個(gè)PictureBox，如圖2所示。

3.2.png

圖2 基本控件

（2）設(shè)置各容器組件的名稱，并分別添加Label標(biāo)簽和Textbox對(duì)話框，用于參數(shù)設(shè)置。如圖3所示，分別設(shè)置Label的名稱和Textbox的名稱。

3.3.png

圖3 控件屬性設(shè)置

（3）設(shè)置PictureBox的圖片。在PictureBox控件屬性選項(xiàng)了點(diǎn)擊image選項(xiàng)，彈出如圖4所示的界面，點(diǎn)擊import即可選取需要加載的圖片。完成前面步驟之后的界面便如圖1所示。

3.4.png

圖4 圖片加載

（4）完成程序界面設(shè)計(jì)之后，需要將界面與語(yǔ)言進(jìn)行綁定。該次程序主要的功能是通過(guò)自動(dòng)讀取界面的參數(shù)實(shí)行ANSYS的自動(dòng)運(yùn)行，因而主要功能使通過(guò)按鈕button完成的。雙擊Button（計(jì)算）按鈕，進(jìn)入vb代碼界面，如圖5所示，該段代碼為VB自動(dòng)加載的，為一個(gè)函數(shù)，點(diǎn)擊計(jì)算按鈕之后便運(yùn)行此函數(shù)。

3.5.png

圖5 VB自動(dòng)生成的代碼

（5）編寫(xiě)計(jì)算按鈕的程序。VB調(diào)用ANSYS采用的使shell函數(shù)，通過(guò)shell函數(shù)啟動(dòng)ANSYS后，ANSYS自動(dòng)讀入批處理文件，然后進(jìn)行批處理計(jì)算。而批處理文件需要先生成。VB采用PrintLine函數(shù)向打開(kāi)的文件里面逐行輸出APDL命令，具體實(shí)現(xiàn)代碼如圖6所示，在此段代碼中需要借助界面輸入的參數(shù)需要進(jìn)行替換，如圖中黑色字體部分所示。其中FileOpen函數(shù)用于打開(kāi)一個(gè)txt文件。