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001617

Dipl.-Ing. Thomas Günthel

2020-01-10

通过COM接口选线的节点

如果您通过 COM 接口读取面的结果，您得到的是一个一维场，所有结果都在有限元节点或栅格点处。要得到面的边缘或线上的结果，必须先过滤掉线所在区域的结果。下文介绍了用于此步骤的一个功能。

距离计算的理论背景

为了找到线附近或线上的有限元节点，需要计算节点到线的距离。给出一条线，以及起点和终点（N₀和N₁ ），以及点到线的距离。通常的计算方法是，通过点 P 并与该线垂直。首先必须要建立一个线性相关的方程。这种情况下我们建议使用参数形式，它包含一个方向向量 v。可以用它来建立平面方程。

Gerade G : \overset{⇀}{X} = \overset{⇀}{A} s \cdot \overset{⇀}{v} (1)

mit

A = N_{0}

v = N_{1} - N_{0}

直线方程

对于支座向量 A，使用线的起点（位置向量），对于方向向量 v，使用两个位置向量的差。由于上述原因，平面方程采用正常形式。

Ebene E : 0 = (\overset{⇀}{X} - \overset{⇀}{P}) \cdot \overset{⇀}{n} (2)

mit

\overset{⇀}{n} = \overset{⇀}{v}

\overset{⇀}{P} = \overset{⇀}{P_{res}}

平面方程

支座向量 P 就是要分析的结果点 P_res 。因为平面与该直线正交，所以法向量是该直线的方向向量。在计算距离之前，需要确定平面与线相交的线的放大系数 s。为此，平面方程中的位置向量 X 被直线方程代替。

(1) in (2) : 0 = ((\overset{⇀}{A} s \cdot \overset{⇀}{v}) - \overset{⇀}{P}) \cdot \overset{⇀}{n} (3)

将平面方程中的位置向量 X 替换成直线方程

转换为s并起始于

o v e r s e t r i g h t h a r p o o n u p m a t h r m n = o v e r s e t r i g h t h a r p o o n u p m a t h r m v

法向量

我们得到以下等式。

s = \frac{(\overset{⇀}{P} - \overset{⇀}{A}) \cdot \overset{⇀}{v}}{(\overset{⇀}{v} \cdot \overset{⇀}{v})} (4)

系数 s

因此可以用公式 1 来计算交点 S。

\overset{⇀}{S} = \overset{⇀}{A} s \cdot \overset{⇀}{v} (5)

交点 S

S 和 P_res之间的距离 d 通过两者之间的差向量来确定。

d = |\overset{⇀}{P_{res}} - \overset{⇀}{S}| (6)

S 和 P 之间的距离 d_res

图 01 显示了所有列出的构件。蓝色面是要分析的面，红色面是由点 P_res和方向向量

o v e r s e t r i g h t h a r p o o n u p m a t h r m v

方向向量

RWIND 3。图中的系数s只是0.5，所以平面与线的交点就在线的圆心处。

1 距离计算的组件图

在程序中实现距离计算

输入公式后， EXCEL VBA 用于转换。图 02 显示了构件的编号。

2 计算示例模型

首先, 然后，获取模型数据的接口。关于该功能的详细介绍已经在其他文章中进行了介绍，这里不再详细说明。下面是启动程序的源代码。

code.vb#

截面 selection_est2()

将 line_no 设置为全局尺寸
将surface_no调暗为Integer
loadcase_no As Integer调暗
尺寸标注作为双精度
线编号 = 11
面编号 = 1
loadcase_no = 1
d_tol = 0.001
' 从打开的模型中获取接口并锁定许可证/程序
将 iModel 调暗为 RFEM5.IModel2
Set iModel = GetObject(, "RFEM5.Model")
iModel.GetApplication.LockLicense

错误时转到e

Dim iModelData As RFEM5.IModelData2
Set iModelData = iModel.GetModelData
/代码#

在启动程序之前，请定义可变参数。其中包括要搜索结果的线的线编号(line_no)，以及与该线所在面的面的编号(surface_no)。此外，还需要输入结果所属的荷载工况（loadcase_no）的编号。由于这是一个精度有限的数值计算，所以需要一个公差（d_tol），它是线和节点之间的最大距离。本例中使用的容差为 1 毫米。

因为现在可以使用模型数据（IModelData）的接口，所以可以首先搜索线，然后是它的始端和末端点。

code.vb#
' 得到线
Dim ILin As RFEM5.ILine
Set ILin = iModelData.GetLine(line_no, atno)
Dim lin As RFEM5.RfLine
lin = ILin.GetData
' 得到相对于线的节点
Dim n(0 到 1) As RFEM5.节点
Dim ints() As Integer
ints = strToIntArr(lin.Nodelist)
在 iNd As RFEM5.INode 中变暗
Set iNd = iModelData.GetNode(ints(0), 位置编号)
n(0) = iNd.GetData
Set iNd = iModelData.GetNode(ints(UBound(ints, 1)), At编号)
n(1) = iNd.GetData
集 iNd = 无
/代码#

对于节点和线，您可以直接通过它们的接口（INode 或 ILine）分别得到。如果想要从字符串 (RfLine.Nodelist) 中提取节点编号，请使用在另一篇文章中介绍的函数 strToIntArr（见相关链接）。它将字符串转换为整数字段。

现在给定的点

o v e r s e t r i g h t h a r p o o n u p {m a t h r m N}_{0}

始端点

（始端点）和

o v e r s e t r i g h t h a r p o o n u p {m a t h r m N}_{1}

末端点

（终点）您可以设置方程的第一个参数。

code.vb#
Dim v As RFEM5.Point3D
vX = N(1).X - N(0).X
vY = N(1).Y - N(0).Y
vZ = N(1).Z - N(0).Z
Dim A As RFEM5.Point3D
AX = N(0).X
AY = N(0).Y
AZ = N(0).Z
Dim v2 As Double
v2 = vX ^ 2 + vY ^ 2 + vZ ^ 2
将P_res调暗为RFEM5.Point3D
Dim s As Double
尺寸标注 d As Double
/代码#

就是方向向量

o v e r s e t r i g h t h a r p o o n u p m a t h r m v

方向向量

(v), 支座向量

o v e r s e t r i g h t h a r p o o n u p m a t h r m A

支座向量

(A) 和方向向量的比例积

o v e r s e t r i g h t h a r p o o n u p m a t h r m v c d o t o v e r s e t r i g h t h a r p o o n u p m a t h r m v

方向向量的尺度乘积

计算 (v2) 开始计算。此外，还要定义结果点的 P_res (P_res) 和线性公式 (1) 中的系数 s。

正在计算环中的距离

在本例中选择了根据有限元节点处理结果。在这些结果字段上循环检查距离。首先，您必须通过 ICalculation2 接口获得这些结果，然后是 IResults。在这个循环中，首先点 P_res被描述为结果值的坐标。然后就可以对公式(4)进行直接计算。在计算出 s 后，可以检查该值是否小于零或大于一，因为这些值位于直线外，或位于直线之前和之后。用户可以通过公式 (6) 计算距离。