基于APDL的超大型打桩船桩架的参数化设计及优化

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打桩船桩架是重要的海上施工设备。保证桩架高效、可靠、安全的运行,越来越多地引起了人们的关注,其中结构安全是最基本要求,许多船厂正在引入桩架结构的有限元分析。桩架的结构特点,要求有专门的桩架有限元分析系统,以避免大量的重复操作,提高分析效率。ANSYS是当前世界常用的有限元分析软件之一,具有强大的有限元分析功能,广泛应用于结构分析。而且,它具有良好的开放性,具有参数化程序设计语言APDL、UIDL等二次开发功能。本课题运用ANSYS的二次开发功能,以128m打桩船桩架为对象,初步开发了桩架参数化有限元分析系统。参数化程序设计语言APDL是ANSYS的二次开发核心技术。本文以APDL的基本原理及运用思想,以杆件风载荷加载模块窗口为例,说明参数化模块开发过程。先建立模板,分析过程,然后整理对应LOG文件,引入参数化变量,结合判断和循环等流程控制命令,实现桩架分析系统的参数化模块。应用ANSYS的用户界面设计语言UIDL,可以开发简单的用户界面。而本课题的特点正是需要输入的参数简单明了。本文以对UIDL的理解和杆件风载荷加载模块界面为例,说明控制文件的调用,以及对菜单控制文件和对话框控制文件的编辑,实现桩架分析系统的界面模块设计。最后以128m打桩船桩架为例,通过运行桩架参数化有限元分析系统,显示了该系统能避免大量重复工作,提高分析效率。而且由于输入界面简单明了,非专业的有限元分析人员也可使用该系统进行桩架的结构分析。
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