通过COM接口选线的节点

距离计算的理论背景

为了找到在线上或附近的有限元节点，需要计算该节点到线上的距离。 已给定直线的起点和终点（N₀和 N₁ ），以及要确定其到线的距离的点。 计算该距离的一种常用方法是跨过一个平面，该平面通过点 P 并垂直于直线。 为此首先要建立一个合适的线性方程。 在这种情况下，我们建议使用参数形式，其中包含方向向量 v。 可以用它来设置平面方程。

支座向量 A 为线的起点（位置向量），方向向量 v 为两个位置向量的差值。 由于上述原因，平面方程采用标准形。

需要分析的结果点_Pres得到支持向量 P。 因为平面与直线正交，所以法向量就是直线的方向向量。 在计算距离之前，必须先确定平面与线的交点对线的系数 s。 将平面方程中的位置向量 X 替换为直线方程。

根据 s 和

因此，可以使用公式 1 确定交点 S。

S 和 P_res之间的距离 d 通过两者之间的差值的矢量量来确定。

图 01 显示了所有列出的单元的示意图。 蓝色面是要分析的面，红色面是截面，该截面由点_Pres和方向向量

距离计算的组件图

在程序中实现距离计算

一旦公式可用，您可以创建相应的程序。 使用 EXCEL VBA 进行转换。 图 02 显示了单元的编号。

计算示例模型

首先，需要连接到 RFEM。 然后，获取模型数据的接口。 由于在其他文章中已经介绍了该方法（见链接），在此不再赘述。 以下是启动程序的源代码。

在启动程序之前，定义可变参数。 其中包括要搜索结果的线的线编号（line_no），当然还包括该线所在面的面编号（surface_no）。 此外，您需要结果所属的荷载工况的编号 (loadcase_no)。 因为这是一个精度有限的数值计算，所以需要一个容差 (d_tol)，它指定线和节点之间的最大距离。 在该示例中使用的公差为 1 毫米。

因为现在模型数据的接口 (IModelData) 可用，所以您可以首先搜索线，因此也可以搜索它的起点和终点。

节点和线都可以通过其接口（INode 或 ILine）直接获取。 要从字符串 (RfLine.NodeList) 中提取节点编号，请使用另一篇文章中介绍的 strToIntArr 函数（见链接）。 它将字符串转换为整数字段。

使用现在给定的线

$overset rightharpoonup{ mathrmN}_0$

公式 9

（起点）和

$overset rightharpoonup{ mathrmN}_1$

公式 10

（终点）的点，可以设置方程的第一个参数。

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

    

将 v2 调暗为双精度

v2 = vX ^ 2 + vY ^ 2 + vZ ^ 2

    

Dim P_res As RFEM5.Point3D

调暗为双

调暗为双

计算或准备方向向量

$overset rightharpoonup mathrmv$

公式 8

(v)、支持向量

$overset rightharpoonup mathrmA$

公式 11

(A)和方向向量

$overset rightharpoonup mathrmv cdot overset rightharpoonup mathrmv$

公式 12

(v2)的标度积。 此外，还定义了线性方程 (1) 中结果点的变量 Pres (_{P_res} ) 和系数。

计算循环距离

在本例中选择了根据有限元节点来处理结果。 距离的检查在结果区域内循环进行。 首先，您必须通过 ICalculation2 接口获得这些结果，然后是 IResults。 在循环中，为了清楚起见，首先用结果值的坐标描述点_Pres 。 然后可以直接进行公式（4）的计算。 计算 s 后，可以检查该值是否小于零或大于 1，因为这些值位于直线的外部或之前和之后。 在该范围内的距离按照公式（6）计算。

' 得到 fe-节点中的结果

Dim iCalc As ICalculation2

设置 iCalc = iModel.GetCalculation

    

Dim iRes as RFEM5.IResults

设置 iRes = iCalc.GetResultsInFeNodes(LoadCaseType, loadcase_no)

    

Dim surfBaStr() As RFEM5.SurfaceBasicStresses

surfBaStr = iRes.GetSurfaceStresses(surface_no, AtNo)

    

' 遍历应力并计算到线的距离

Dim i 作为整数

对于 i = 0 到 UBound(surfBaStr, 1)

P_res.X = surfBaStr(i).Coordinates.X

P_res.Y = surfBaStr(i).Coordinates.Y

P_res.Z = surfBaStr(i).坐标.Z

' 计算相贯线方程的系数

s = ((P_res.XA.X)*vX + (P_res.YA.Y)*vY + (P_res.ZA.Z)*vZ)/v2

        

如果 s <= 1 + d_tol 并且 s >= 0 - d_tol 那么

' 计算交点到 fe-节点的距离

d = ((P_res.X-(A.X+s*vX))^2

+(P_res.Y-(A.Y+s*vY))^2

+(P_res.Z-(A.Z+s*vZ))^2)^0.5

            

如果 (d < d_tol) 则

' 在这里可以对找到的结果点进行处理

End If

End If

        

接下来我

该公差用于检查系数 s 和距离 d，以便任何微小的误差都不会导致结果被排除。

课程结果

程序计算得出的数值保留在小数点后两位，显示在表格中。

σy+ [N/mm²]	系数 [-]
21,90	0,0
17,28	0.1
12,79	0.2
8,43	0.3
4,17	0.4
-0.04	0.5
-4.25	0.6
-8.51	0.7
-12.87	0,8
-17.36	0.9
-21.98	1.0

作为比较，结果图中相应线上的值显示在图 03 中。

检查线上的结果图

很明显，这些值相同并且 100% 匹配，或者所有值都位于线上。

小结

创建了一个利用向量计算方法找到沿线节点的程序。 使用该算法不仅可以搜索结果，还可以搜索所有其他几何元素。 这一点特别有用，因为在 COM 接口中可视化选择是不可能的，但是可以通过其他功能进行。 特别是可以对完全在后台运行的程序进行结果自动评估。