门式启闭机是水电站的重要组成部分,传统的门式启闭机门架结构的设计存在着设计任务繁重,设计效率低下的缺点。将有限元法应用于门架的设计过程,可以大大减少设计工作量,提高设计的效率。 本文应用大型通用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言APDL和面向对象的编程语言Visual C++联合开发门式启闭机门架结构的参数化有限元分析系统。该系统适用于结构相似、启闭力较大、结构比较复杂的门机的门架结构。该系统共包括四个部分:用户界面模块、ANSYS计算模块、VC调用接口模块和后处理模块。用VC的对话框编程来编制用户界面模块,用ANSYS的参数化设计语言APDL编写ANSYS计算模块,并通过VC调用接口模块,将VC与APDL编写的命令流嵌套起来:用VC将APDL命令流写入指定的文本文件中,并提取对话框控件中的数据赋给APDL中的数据变量,然后通过批处理方式启动ANSYS调用APDL命令流进行建模、网格划分、载荷施加以及计算等有限元分析过程,计算完毕之后就可以通过后处理模块对结果进行查看处理。 在该系统的开发中,选取了四种工况下的载荷组合对门架结构进行有限元分析。通过将该系统应用于某工程实例,并将该实例的理论计算门架静刚度值与有限元分析值进行比较,验证了该系统的可行性和计算结果的可参考性。