张喻捷

北京起重运输机械设计研究院有限公司 北京 100007

0 引言

随着设计理论的完善与施工水平的提高，现代客运索道在高山、沙漠、海滩等各种复杂地形中得到了越来越广泛的应用。对于复杂地形下的索道设计，线路中支架的受力性能则有着更加严苛的要求。因此，桁架形式的支架结构以其刚度大、强度高、抗扭转能力强等特点得到了更多的运用。对超过20 m的高支架，目前一般采用桁架结构[1]。图1 为客运索道线路中常见的采用桁架结构的支架。

图1 索道桁架

桁架结构体型复杂、构件多样、受荷工况多变。因此在涉及到桁架的设计时，不仅需要对不同高度、不同形式的桁架进行对比分析，对同一桁架，也需要进行各个不同工况下的受力计算。目前主要采用有限元法进行复杂结构的分析与计算。对桁架结构，采用传统的有限元计算方法进行结构分析，每次均需要进行模型建立、网格划分、荷载施加、程序求解及后处理等复杂操作。这种重复性的工作，严重地降低了设计者的工作效率。作为在全球得到广泛使用的通用有限元软件，尽管Ansys 为设计者提供了APDL 这一参数化设计语言用以完成一些通用性的工作[2]，但其仍然存在着非可视化、语言繁琐、学习成本高等缺点。

因此，本文利用C#高级编程语言，基于Ansys 经典提供的APDL 脚本，开发了参数化有限元分析的设计工具。通过专用的可视化用户交互界面，设计人员只需输入不同的设计参数，程序即可自动生成封装好的APDL 命令流模板，并在后台启动Ansys，导入命令流模板，实现桁架的参数化建模及分析。……