基于VB和MATLAB混合编程下的弹性地基梁分析

同霄 张笑

1 Active X对象的创建

1.1 基本概念

1)Active X是一门生成、使用和集成组件的技术。

2)OLE:传统上，软件开发工具是始终如一的，即使能与其他工具交换组件并能实施一些变化，其交换和变化也是微小的。编程环境是独立于其他应用程序的“孤岛”。随着OLE的引入，软件的开发方法从面向过程转化为面向对象。

1.2 控制器获取自动化对象的一般过程

用CreateObject()函数生成要引用的应用程序，与OLE自动化服务器联系，其语法如下:

Set AppObject=CreateObject(Class，ServerName)

Class是服务器应用程序在注册表中注册的名称。

MATLAB的Class名为“Matlab.Application”。ServerName是可选的，是生成对象的网络服务器名，可以由用户自己定义。如果服务器应用程序在另一机器上，则还要指定生成Class的机器名。如果服务器应用程序安装在机器computer上，则下列语句生成Matlab的新实例:

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

1.3 利用自动化技术控制MATLAB

1)Execute方法。

调用Matlab，执行一条由字符串组成的Matlab命令，同时返回一个字符串，该字符串表示了命令的执行情况，其语法为:

Result=Matlab.Execute(“Command”)

2)GetFullMatrix方法。

Call GetFullMatrix(

[in]BSTRName，

[in]BSTRWorkPlace，

[inout]SAFEARRAY(double)*pr，

[inout]SAFEARRAY(double)*pi)

该函数从指定的MAT LAB工作空间中获取一维或二维数组。Name指定MATLAB中的矩阵变量名，Workspace指定Matlab工作区，*pr指VB程序中的实部数组，*pi指VB程序中的虚部数组。

3)PutFullMatrix方法。

Call PutFullMatrix(

[in]BSTRName，

[in]BSTRWorkPlace，

[inout]SAFEARRAY(double)*pr，

[inout]SAFEARRAY(double)*pi)

该函数将VB程序中的一维或二维数组传送到MATLAB中的矩阵变量中。

2 弹性地基梁的分析

弹性地基梁根据荷载作用点离梁两端的距离分为无限长梁、半无限长梁和有限长梁。在集中力或集中力偶下无限长梁和半无限长梁的弯矩表达式为:

集中力作用下无限长梁的弯矩计算公式:

集中力偶作用下无限长梁的弯矩计算公式:

集中力作用下半无限长梁的弯矩计算公式:

集中力偶作用下半无限长梁的弯矩计算公式:

其中，F，M0分别为集中力和集中力偶的大小;x为地基梁上一点到集中力或集中力偶作用点之间的距离;λ为弹性特征;式(1)，式(2)为无限长梁荷载作用点右半部分的弯矩计算公式，根据其对称性得到其左半部分的结果。

3 程序的思路

程序主要思路如图1所示，先判断弹性地基梁的类型，而后将数据传递到MATLAB工作空间中进行计算，绘制弯矩图，剪力、挠度、转角和弯矩一致。

4 具体实例

图2为程序的主界面。

第一步先判断弹性地基梁的类型，如图3所示，点击对应按钮。

第二步选择相应的类型及受力方式，并进行计算，计算界面和弯矩图如图4所示。

5 结语

本文将VB和MAT LAB进行无缝连接，将它们各自的优点结合在一起，绘制出简单的弯矩图，为条形基础、十字交叉基础的分析提供平台。本文采用了VB6.0编制可视化程序，程序界面友好，给用户带来很大方便，数据信息的输入、计算过程和结果展示均在界面上进行，易于用户理解。

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[2] 毛涛涛，王正林，王 玲.精通MATLAB GUI设计[M].北京:电子工业出版社，2008.

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