基于VB和MATLAB混合編程下的彈性地基梁分析

同霄 張笑

1 Active X對(duì)象的創(chuàng)建

1.1 基本概念

1)Active X是一門生成、使用和集成組件的技術(shù)。

2)OLE:傳統(tǒng)上，軟件開發(fā)工具是始終如一的，即使能與其他工具交換組件并能實(shí)施一些變化，其交換和變化也是微小的。編程環(huán)境是獨(dú)立于其他應(yīng)用程序的“孤島”。隨著OLE的引入，軟件的開發(fā)方法從面向過程轉(zhuǎn)化為面向?qū)ο蟆?/p>

1.2 控制器獲取自動(dòng)化對(duì)象的一般過程

用CreateObject()函數(shù)生成要引用的應(yīng)用程序，與OLE自動(dòng)化服務(wù)器聯(lián)系，其語法如下:

Set AppObject=CreateObject(Class，ServerName)

Class是服務(wù)器應(yīng)用程序在注冊(cè)表中注冊(cè)的名稱。

MATLAB的Class名為“Matlab.Application”。ServerName是可選的，是生成對(duì)象的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器名，可以由用戶自己定義。如果服務(wù)器應(yīng)用程序在另一機(jī)器上，則還要指定生成Class的機(jī)器名。如果服務(wù)器應(yīng)用程序安裝在機(jī)器computer上，則下列語句生成Matlab的新實(shí)例:

Set Matlab=CreateObject(“Matlab.Application，”“computer”)

1.3 利用自動(dòng)化技術(shù)控制MATLAB

1)Execute方法。

調(diào)用Matlab，執(zhí)行一條由字符串組成的Matlab命令，同時(shí)返回一個(gè)字符串，該字符串表示了命令的執(zhí)行情況，其語法為:

Result=Matlab.Execute(“Command”)

2)GetFullMatrix方法。

Call GetFullMatrix(

[in]BSTRName，

[in]BSTRWorkPlace，

[inout]SAFEARRAY(double)*pr，

[inout]SAFEARRAY(double)*pi)

該函數(shù)從指定的MAT LAB工作空間中獲取一維或二維數(shù)組。Name指定MATLAB中的矩陣變量名，Workspace指定Matlab工作區(qū)，*pr指VB程序中的實(shí)部數(shù)組，*pi指VB程序中的虛部數(shù)組。

3)PutFullMatrix方法。

Call PutFullMatrix(

[in]BSTRName，

[in]BSTRWorkPlace，

[inout]SAFEARRAY(double)*pr，

[inout]SAFEARRAY(double)*pi)

該函數(shù)將VB程序中的一維或二維數(shù)組傳送到MATLAB中的矩陣變量中。

2 彈性地基梁的分析

彈性地基梁根據(jù)荷載作用點(diǎn)離梁兩端的距離分為無限長(zhǎng)梁、半無限長(zhǎng)梁和有限長(zhǎng)梁。在集中力或集中力偶下無限長(zhǎng)梁和半無限長(zhǎng)梁的彎矩表達(dá)式為:

集中力作用下無限長(zhǎng)梁的彎矩計(jì)算公式:

集中力偶作用下無限長(zhǎng)梁的彎矩計(jì)算公式:

集中力作用下半無限長(zhǎng)梁的彎矩計(jì)算公式:

集中力偶作用下半無限長(zhǎng)梁的彎矩計(jì)算公式:

其中，F(xiàn)，M0分別為集中力和集中力偶的大小;x為地基梁上一點(diǎn)到集中力或集中力偶作用點(diǎn)之間的距離;λ為彈性特征;式(1)，式(2)為無限長(zhǎng)梁荷載作用點(diǎn)右半部分的彎矩計(jì)算公式，根據(jù)其對(duì)稱性得到其左半部分的結(jié)果。

3 程序的思路

程序主要思路如圖1所示，先判斷彈性地基梁的類型，而后將數(shù)據(jù)傳遞到MATLAB工作空間中進(jìn)行計(jì)算，繪制彎矩圖，剪力、撓度、轉(zhuǎn)角和彎矩一致。

4 具體實(shí)例

圖2為程序的主界面。

第一步先判斷彈性地基梁的類型，如圖3所示，點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)按鈕。

第二步選擇相應(yīng)的類型及受力方式，并進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算界面和彎矩圖如圖4所示。

5 結(jié)語

本文將VB和MAT LAB進(jìn)行無縫連接，將它們各自的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，繪制出簡(jiǎn)單的彎矩圖，為條形基礎(chǔ)、十字交叉基礎(chǔ)的分析提供平臺(tái)。本文采用了VB6.0編制可視化程序，程序界面友好，給用戶帶來很大方便，數(shù)據(jù)信息的輸入、計(jì)算過程和結(jié)果展示均在界面上進(jìn)行，易于用戶理解。

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