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對象的創建

1.1 基本概念

1)Active X是一門生成、使用和集成組件的技術。

2)OLE:傳統上，軟件開發工具是始終如一的，即使能與其他工具交換組件并能實施一些變化，其交換和變化也是微小的。編程環境是獨立于其他應用程序的“孤島”。隨著OLE的引入，軟件的開發方法從面向過程轉化為面向對象。

1.2 控制器獲取自動化對象的一般過程

用CreateObject()函數生成要引用的應用程序，與OLE自動化服務器聯系，其語法如下:

Set AppObject=CreateObject(Class，ServerName)

Class是服務器應用程序在注冊表中注冊的名稱。

MATLAB的Class名為“Matlab.Application”。ServerName是可選的，是生成對象的網絡服務器名，可以由用戶自己定義。如果服務器應用程序在另一機器上，則還要指定生成Class的機器名。如果服務器應用程序安裝在機器computer上，則下列語句生成Matlab的新實例:

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

1.3 利用自動化技術控制MATLAB

1)Execute方法。

調用Matlab，執行一條由字符串組成的Matlab命令，同時返回一個字符串，該字符串表示了命令的執行情況，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)

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

3)PutFullMatrix方法。

Call PutFullMatrix(

[in]BSTRName，

[in]BSTRWorkPlace，

[inout]SAFEARRAY(double)*pr，

[inout]SAFEARRAY(double)*pi)

該函數將VB程序中的一維或二維數組傳送到MATLAB中的矩陣變量中。

2 彈性地基梁的分析

彈性地基梁根據荷載作用點離梁兩端的距離分為無限長梁、半無限長梁和有限長梁。在集中力或集中力偶下無限長梁和半無限長梁的彎矩表達式為:

集中力作用下無限長梁的彎矩計算公式:

集中力偶作用下無限長梁的彎矩計算公式:

集中力作用下半無限長梁的彎矩計算公式:

集中力偶作用下半無限長梁的彎矩計算公式:

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

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，而后將數據傳遞到MATLAB工作空間中進行計算，繪制彎矩圖，剪力、撓度、轉角和彎矩一致。

4 具體實例

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，點擊對應按鈕。

第二步選擇相應的類型及受力方式，并進行計算，計算界面和彎矩圖如圖4所示。

5 結語

本文將VB和MAT LAB進行無縫連接，將它們各自的優點結合在一起，繪制出簡單的彎矩圖，為條形基礎、十字交叉基礎的分析提供平臺。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，數據信息的輸入、計算過程和結果展示均在界面上進行，易于用戶理解。

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