基于网页端的结构有限元分析前后处理平台搭建与应用

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超高层结构的抗震设计中,通过数值手段对其进行动力弹塑性分析是重要的组成部分。目前使用较多的结构有限元分析平台多以桌面应用为主,对客户端设备的计算能力有较强的依赖性,且在使用上有一定的不便。相对于桌面应用,基于网页端开发的分析平台减少了对客户端设备性能的依赖性,且具有良好的跨平台能力。鉴于此,本文针对性的基于网页端开发了结构有限元分析前后处理平台,主要展开以下几点研究工作:基于网页端的有限元模型信息解析及存取设计。模型信息包括模型数据和结果数据,本文使用PHP语言提取INP文件中的节点、单元、材料、截面、荷载、边界条件等模型数据实现在网页端快速建模。基于Python完成结果数据提取功能,通过解析ODB文件获取结构位移响应数据和应力响应数据。在实现模型信息解析后,基于网页端使用MySQL数据库完成模型数据和结果数据的存取,并通过算例验证了模型信息解析及存取系统的功能。基于网页端的建筑结构可视化服务设计。通过使用Three.JS框架搭建了结构有限元前、后处理阶段可视化系统,以网页为载体实现了建筑结构的图像渲染。在前处理可视化系统中,实现了对结构节点、单元、荷载、边界条件的三维渲染。在后处理阶段,以不同颜色划分结果数值,建立结构应力响应云图渲染可视化系统,使用Tween库实现位移响应的动态渲染,建立结构位移响应动态渲染可视化系统。最后,使用6层框架—剪力墙作为算例,通过与ABAQUS软件中的图形渲染结果对比,验证可视化系统的正确性。基于网页端的结构有限元分析前后处理平台设计。为满足以浏览器为载体进行结构有限元分析的使用需求,开发了结构有限元前后处理平台的应用界面,包括注册登录、项目列表展示、前处理可视化和后处理可视化四大模块。为满足用户对模型的基本操作需求,在可视化模块中针对性的添加了交互功能,使用AJAX技术开发了单元点选、应力响应图片及位移响应动图生成、位移响应放大等功能。最后,以浏览器为载体使用结构前后处理平台完成12层框架—剪力墙算例的建立、存储、解析、可视化展示,对平台的功能进行验证。
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