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有限元分析是現(xiàn)代起重機分析最常用的校核驗算方法，該方法的廣泛應用大幅縮短了起重機的設(shè)計周期。港口連續(xù)卸船機作為特殊的起重輸裝置，在工作過程中某些部件會沿水平或垂直方向旋轉(zhuǎn)，強度分析中載荷多、工況多。因此，各種工況下的模型全部手工調(diào)整則會耗費大量的時間在重復建模和載荷加載上，無法發(fā)揮通用有限元計算的優(yōu)勢。為此，針對某系列港口連續(xù)卸船機，結(jié)合MSC.Patran前后處理器和MSC.Acumen平臺，開發(fā)專用的智能化的有限元分析專家系統(tǒng)。
Patran軟件平臺提供了強大的二次開發(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、自動化程度低。MSC.Acumen是MSC公司發(fā)布的專家應用系統(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，利用其設(shè)計的系統(tǒng)能按步驟進行、高度自動化。
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，針對港口連續(xù)卸船機在空間運輸過程中，模型形態(tài)多變，載荷及工況復雜等特點，為客戶定制專家化的分析系統(tǒng)。系統(tǒng)主要分為6個步驟。分析過程按步驟進行，初學者也能完成模型導入、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)方式標志一個數(shù)據(jù)集合。Label是Patran數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)集合的唯一標志，Type是這種數(shù)據(jù)集合的識別類型，但是對每一個數(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開始借助下面兩個函數(shù)取client data數(shù)據(jù)。
模型導入利用hta、JavaScript和PCL技術(shù)在MSC.Acumen上實現(xiàn)了導入文件夾。利用導入文件夾的方式可以一次性將多個不同旋轉(zhuǎn)角度的模型導入Patran數(shù)據(jù)庫。在導入過程中，系統(tǒng)對重復的模型、載荷和工況進行處理，并針對每個旋轉(zhuǎn)角生成一個旋轉(zhuǎn)模型(用Client Data方式存儲)。因此，模型導入之后，Patran數(shù)據(jù)庫中存儲的是一個基本模型、多個旋轉(zhuǎn)模型、一套載荷和多個工況。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。多模型導入的流程見圖。
基本模型導入之后，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，每個旋轉(zhuǎn)模型都可以利用模型旋轉(zhuǎn)技術(shù)生成一個bdf文件。
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