基于ANSYSCIVILFEM二次开发简支梁桥建模技术.pdfVIP

工程地址计算机应用 2009年第1期 总53期 基于ANSYS/CIVILFEM二次开发简支梁桥建模 技术 韩雄刚 （水利部河北水利水电勘测设计研究院，天津，300250 ） 【摘要】结合简支梁桥的特点，介绍 ANSYS/CIVILFEM 采用 UIDL 、APDL 和 Tcl/Tk 语言进行界面二次开发 的方法，开发出建立简支梁桥模型的菜单、对话框和APDL 程序，有助于快速、便捷的建立简支梁桥有限元模 型。 【关键词】ansys/civilfem ；图形界面；UIDL ；Tcl/Tk 1 引言 当今世界最流行的有限元软件有ANSYS 、ABAQUS 、NASTRAN 、MARC 、ADINA 等。ANSYS 以 ［ ］ 功能强大，参数化程度高而成为首选 1 。ANSYS 自从在我国推广以来，就没有推出汉化版本，这就使 得既懂有限元基本原理又具有较强英语能力的人可以正常学习和使用它。随着科学技术和生产力的提高， 相信在不久的将来，桥梁抗震分析和局部细部分析将成为工程师所关心的问题，所以有限元软件的使用 普及势在必行。ANSYS 本身是一个有限元软件，它提供了更快捷和低成本的方式评价设计的概念和细 节，然而它并不像桥梁通用软件那样把材料属性和现行规范等加入程序中，所以用 ANSYS 做桥梁设计 ［ ］ 还有一段距离 2 。然而如果要分析高度几何非线性、材料非线性以及接触非线性的结构，桥梁通用软件 就不适用了。为弥补 ANSYS 在土木工程分析中的不足，土木工程师们开发了 CIVILFEM 。 ANSYS/CIVLFEM 将 ANSYS 强大的分析能力和 CIVILFEM 提供的针对土木工程的 350 多项特殊功能结 ［ ］ 合了起来 3 。ANSYS 强大的分析功能众所周知，它是 CIVILFEM 的内核，二者无缝结合，这使得 ANSYS/CIVILFEM 处于其它各类土木专用软件无法比拟的高度。CIVILFEM 虽然建模速度很快，但由于 它未被汉化，所以要普及依然有很大难度，为此对其进行二次开发，以求有更多的土木工程师使用它。 2 ANSYS/CIVILFEM 图形界面开发的工具 ANSYS/CIVILFEM 软件不仅提供标准的有限元分析，而且包括强大的二次开发工具，在图形界面 的开发方面，主要采用 UIDL 、TCL ／TK、APDL 语言来实现，通过编译相应的程序，用户就可以开发 出满足实际需要的操作界面。 2.1 用户界面设计语言（UIDL ） 标准的 ANSYS/CIVILFEM 交互图形界面可以驱动 ANSYS/CIVILFEM 命令，并提供命令的各类输 入参数接口和控制开关，用户在图形驱动级别上进行有限元分析，整个过程变得直观轻松。用户图形界 面设计语言（UIDL ）就是编写或改造ANSYS 图形界面的专用设计语言。 通过用户界面设计语言（UIDL ），用户可以在扩充ANSYS 功能的同时建立起对应的图形驱动界面， 如在主菜单的某位置增加菜单项，设计对应的对话框、拾取对话框，实现参数的输入和其它程序运行的 ［ ］ 控制，同时提供相应的联机帮助，使操作者能方便地获取系统帮助 4 。 2.2Tcl/Tk Tcl ／Tk 由Tcl 和 Tk 两个模块组成，它提供开发和利用图形用户界面(GUI)的应用程序编程系统。 Tcl 是解释性命令语言，它提供对各种应用程序有用的编程环境、支持变量、循环、子程序等。TK 是 Tcl “图形工具箱”的扩展，提供各种标准的图形用户界面(GUI)接口项，用来开发各种不同的图形界面程序 1 工程地址计算机应用 2