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有限元分析是現(xiàn)代起重機(jī)分析最常用的校核驗(yàn)算方法，該方法的廣泛應(yīng)用大幅縮短了起重機(jī)的設(shè)計(jì)周期。港口連續(xù)卸船機(jī)作為特殊的起重輸裝置，在工作過程中某些部件會(huì)沿水平或垂直方向旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)度分析中載荷多、工況多。因此，各種工況下的模型全部手工調(diào)整則會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間在重復(fù)建模和載荷加載上，無法發(fā)揮通用有限元計(jì)算的優(yōu)勢(shì)。為此，針對(duì)某系列港口連續(xù)卸船機(jī)，結(jié)合MSC.Patran前后處理器和MSC.Acumen平臺(tái)，開發(fā)專用的智能化的有限元分析專家系統(tǒng)。
Patran軟件平臺(tái)提供了強(qiáng)大的二次開發(fā)功能。利用其二次開發(fā)語言PCL(Patran Command Language)可在Patran上根據(jù)客戶的要求定制專用系統(tǒng)。但二次開發(fā)的界面不靈活、自動(dòng)化程度低。MSC.Acumen是MSC公司發(fā)布的專家應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具包，具有與Patran無縫集成、與網(wǎng)頁可交互等特點(diǎn)，利用其設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能按步驟進(jìn)行、高度自動(dòng)化。
在MSC.Acumen上將網(wǎng)頁技術(shù)與MSC.Patran二次開發(fā)技術(shù)相結(jié)合，針對(duì)港口連續(xù)卸船機(jī)在空間運(yùn)輸過程中，模型形態(tài)多變，載荷及工況復(fù)雜等特點(diǎn)，為客戶定制專家化的分析系統(tǒng)。系統(tǒng)主要分為6個(gè)步驟。分析過程按步驟進(jìn)行，初學(xué)者也能完成模型導(dǎo)入、模型修改、板梁橫截面特性定義、邊界條件和載荷施加，遞交求解器，快速完成分析。
在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中，使用Client Data方式將模型的旋轉(zhuǎn)角、工況等數(shù)據(jù)保存到MSC.Patran數(shù)據(jù)庫中。Client Data方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中堆的概念，使用(ID，Client Label，Client Type)方式標(biāo)志一個(gè)數(shù)據(jù)集合。Label是Patran數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)集合的唯一標(biāo)志，Type是這種數(shù)據(jù)集合的識(shí)別類型，但是對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)集合的存取借助于地址ID完成。例如為旋轉(zhuǎn)模型的Type和Label定義如下：51001要獲取旋轉(zhuǎn)模型的參數(shù)，則從label為51001開始借助下面兩個(gè)函數(shù)取client data數(shù)據(jù)。
模型導(dǎo)入利用hta、JavaScript和PCL技術(shù)在MSC.Acumen上實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)入文件夾。利用導(dǎo)入文件夾的方式可以一次性將多個(gè)不同旋轉(zhuǎn)角度的模型導(dǎo)入Patran數(shù)據(jù)庫。在導(dǎo)入過程中，系統(tǒng)對(duì)重復(fù)的模型、載荷和工況進(jìn)行處理，并針對(duì)每個(gè)旋轉(zhuǎn)角生成一個(gè)旋轉(zhuǎn)模型(用Client Data方式存儲(chǔ))。因此，模型導(dǎo)入之后，Patran數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的是一個(gè)基本模型、多個(gè)旋轉(zhuǎn)模型、一套載荷和多個(gè)工況。Patran主窗口中只顯示基本模型，其他旋轉(zhuǎn)角度的模型可由基本模型旋轉(zhuǎn)得到。多模型導(dǎo)入的流程見圖。
基本模型導(dǎo)入之后，用戶還可輸入新的旋轉(zhuǎn)角并選擇工況來生成新的旋轉(zhuǎn)模型，每個(gè)旋轉(zhuǎn)模型都可以利用模型旋轉(zhuǎn)技術(shù)生成一個(gè)bdf文件。
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