彎矩圖編程

⑴ 加工軸型部件需要注意哪些問題

軸是穿在軸承中間或車輪中間或齒輪中間的圓柱形物件，但也有少部分是方型的。軸是支承轉動零件並與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。常見的軸根據軸的結構形狀可分為曲軸、直軸、軟軸、實心軸、空心軸、剛性軸、撓性軸(軟軸)等。
軸類零件數控車削加工工藝的主要內容包括：分析加工要求、確定加工步驟、裝夾方案、選用刀具、計算數值、編寫程序以及加工完成後的處理。數控車削加工工藝與普通機床加工工藝有很大的區別，所涵蓋的內容也很多。下面簡單介紹下加工軸型部件需要注意的問題有哪些：
一、明確部件加工要求
在加工前，首先需要分析被加工軸類零件的圖紙，明確加工工序、加工內容及技術要求。軸類零件軸向的技術要求不高，主要是配合軸頸和支承軸頸的徑向尺寸精度和形位精度要求較高，此外，還須確保配合軸頸對於支承軸頸的同軸度。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動；幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，要求控制在直徑公差范圍內。
二、確定機床加工方案
根據加工要求確定零件加工方案，並制定數控機床加工路線。軸類零件一般採用鍛件，發動機曲軸類軸件一般採用球墨鑄鐵鑄件。車削之前常需要根據情況安排預備加工，鑄、鍛件毛坯在粗車前應根據材質和技術要求安排正火火退火處理，以消除應力改善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加工後、精加工前應安排調質處理，以提高零件的綜合機械性能；對於硬度和耐磨性要求不高的零件，調質也常作為最終熱處理。
三、零件的定位與其夾裝
在軸型零件加工的工藝過程中，工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，合理選擇工件的定位基準有著十分重要的意義。定位基準選擇的好壞不僅對零件加工質量有很大的影響，還能提高生產效率。工件的定位與基準應與設計基準一致，防止過定位。所選擇的定位基準應能保證定位準確可靠。
四、選擇刀具及切削用量
數控刀具的選擇和切削用量的確定不僅影響軸型部件的加工效率，而且直接影響加工質量。數控車削車刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀以及三類，編程人員必須確定每道工序的切削用量，合理安排刀具的排列順序。
五、合理選用金屬切削油
根據不同工藝和車刀類型選用符合要求的切削油產品，可以有效的降低刀具的磨損，提高工藝加工精度。在選用時應避免使用菜籽油、機械油、再生油等非專用油品代替專用的金屬切削油，因為前者並不含有專用切削油的核心極壓抗磨添加劑成分，性能達不到工藝要求，還會對設備造成損壞。
六、確定走刀順序和路線
在數控加工前還需合理選擇對刀點，並確定走刀路線。對刀點可設在被加工零件上，但必須是基準位或已精加工過的部位。走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運動到切削起始點，刀具切入切出並返回切削起始點或對刀點等非切削空行程軌跡。確定走刀路線主要在於規劃好粗加工及空行程的走刀路線。用作精基準的表面要首先加工出來；對於連桿、箱體、支架、底座等零件，應先加工用作定位的平面和孔的端面，然後再加工孔。
七、數控加工程序的編制
數控機床採用右手笛卡兒直角坐標系，編程原點應選在容易找正，並在加工過程中便於檢查的位置，一般軸類零件的編程零點選在其加工面的回轉軸線與端面交點處。數控編程一般分為兩種，一種是手工編程，另一種是自動編程。手工編程是由分析零件圖，確定工藝過程，數值計算，編寫零件加工程序單，程序的輸入和檢驗都是由工人完成的；自動編程是用計算機編制數控加工程序的過程。
總而言之，對數控加工工藝的推廣和應用是國機械製造業的一次巨大的變革，在軸類零件的數控車削加工中，應該掌握每一個細節，分析並解決好每一個難點，這樣才能更有效的保證工件質量，要充分運用和發揮數控技術的特點，才能帶來更多的效益。

⑵ 橋梁蓋梁計算的兩大演算法詳細演示

橋梁蓋梁指的是為支承、分布和傳遞上部結構的荷載，在排架樁墩頂部設置的橫梁。又稱帽梁。在橋墩（台）或在排樁上設置鋼筋混凝土或少筋混凝土的橫梁。主要作用是支撐橋樑上部結構，並將全部荷載傳到下部結構。蓋梁的配筋很難套用標准圖和通用圖,需建模進行內力計算。因此,蓋梁計算模型的建立,在整個蓋梁計算過程中很重要。蓋梁的計算要點就是如何建立准確而且簡化的計算模型。作為設計師，這兩大演算法一定要會……
蓋梁兩大計算方法
1 傳統簡化演算法
以橋梁通為代表
2 蓋梁影響線直接載入法
以橋梁博士為代表
橋梁通蓋梁計算與繪圖
一 蓋梁計算原理
⑴以交通部頒布現行的橋涵規范作為編程依據。
⑵斜橋以橋孔斜長為計算跨徑，按正交橋的方法計算。
⑶順橋向按簡支梁載入計算荷載支反力。
⑷橫向分配系數對稱布載按杠桿法，偏載按剛性橫梁法。
⑸三跨及以上時蓋梁視為剛性支承的雙懸臂多跨連續梁，兩跨時為雙懸臂簡支梁。
⑹建立柱(肋)支承反力影響線和每個計算截面內力影響線。
⑺橫橋向荷載經橫向分配傳遞給每片梁（板），再由每片梁（板）按內力影響線載入得出各計算截面人群、汽車、掛車引起的最不利內力值。
⑻對荷載內力進行組合，求出各計算截面內力最大值和最小值，形成內力包絡圖。
⑼彎矩控制正截面強度和主筋根數，剪力控制斜截面抗剪強度和斜筋根數以及箍筋間距和根數，裂縫由彎矩控制。
二 繪圖編制原理
⑴根據蓋梁外廓尺寸按縱、橫方向分別計算確定鋼筋構造圖的繪圖比例，繪圖比例按2增減，同時計算出立面、平面、側面、鋼筋大樣等圖上控制座標。
⑵根據斜交角、彎起鋼筋種類、箍筋環數、蓋梁等高或懸臂段變高計算鋼筋編號。
⑶繪制鋼筋立面、平面、側面及鋼筋大樣，並計算鋼筋根數和長度(含平均長度)。
⑷計算並繪制鋼筋明細表和材料數量表以及彎起鋼筋D值表。
⑸生成*.SCR鋼筋圖形文件，用戶進入AutoCAD圖形平台，即可將其顯示在屏幕上，並進行編輯和修改，繪圖機輸出。
三 蓋梁設計
1樣板文件的使用
系統為用戶提供了文件名為n2.qlt、n3.qlt的樣板文件，橋墩編號為1號橋墩的數據是完整的，分別對應2柱式、3柱式蓋梁結構，該數據文件既可計算又可繪圖。
2建立用戶工程文件名
有兩種方法，一是在橋梁通主菜單的工程管理下拉式菜單的「創建工程」下建立，另一種是在橋梁通主菜單的「橋墩蓋梁計算與繪圖」下拉式菜單的「打開文件」按鈕下建立。
3輸入蓋梁尺寸
打開橋梁通主菜單的「橋墩計算與繪圖」下拉式菜單的「蓋梁計算與繪圖」，彈出「橋墩蓋梁計算與繪圖」數據輸入窗體，選擇蓋梁計算，再點擊「蓋梁尺寸」按鈕，彈出數據輸入窗體，根據提示輸入蓋梁的基本數據，數據輸入完畢
關閉該窗體。
4輸入上部橫斷面數據
點擊「橫斷面」按鈕，彈出數據輸入窗體，根據提示輸入上部橫斷面的基本數據，數據輸入完畢關閉該窗體。
5輸入設計數據
點擊「設計數據」按鈕，彈出數據輸入窗體，根據提示輸入設計數據的基本數據，數據輸入完畢關閉該窗體。
6生成蓋梁離散圖
運行「生成蓋梁離散圖」，用戶進入AutoCAD R14，在Command命令項後鍵入script+空格+文件名，即可將蓋梁離散圖展現在屏幕上,用戶根據圖形檢查數據輸入有無出錯。
7輸入蓋梁材料
點擊「蓋梁材料」按鈕，彈出數據輸入窗體，根據提示輸入蓋梁材料的基本數據，數據輸入完畢關閉該窗體。
8 進入設計檢查
蓋梁的尺寸優化取決於蓋梁橫斷面尺寸、柱的個數、柱的間距、上部荷載等，一般情況下，保證蓋梁正負彎矩接近的設計是合理的，如何實現？用戶只要點擊「設計檢查」，彈出設計檢查窗體，選左側按鈕「蓋梁尺寸」、 「蓋梁材料」、 「上部橫斷面」、 「設計數據」可進行數據修改，確定後存檔，點擊「計算生成蓋梁包絡圖」，圖形區馬上動態顯示包絡圖，如果不符合設計者要求，再修改數據存檔後點擊「計算生成蓋梁包絡圖」，直到設計者滿意。
9瀏覽和列印蓋梁計算書
關閉設計檢查數據，點擊「瀏覽蓋梁計算結果」按鈕，選擇工程文件名，這時，瀏覽結果窗體被顯示在平幕中央，設計者可以快速瀏覽蓋梁計算結果。如果設計者想瀏覽梁板橫向分配系數，僅需點擊「橫向分配系數」按鈕，如果想瀏覽蓋梁內力組合結果，僅需點擊「內力組合」 按鈕。設計者還可以打開另一個工程的計算結果，先點擊「兩份不同計算書」，再打開另外一份已經計算好的計算書，兩個不同計算結果可同時瀏覽、比較。用戶也可點擊列印按鈕將蓋梁計算結果列印出來存檔、備查。
10生成彎矩、剪力包絡圖和裂縫配筋圖
進入AutoCAD R14，在command:後面鍵入script+文件名，即可查看或繪制彎矩、剪力包絡圖和裂縫配筋圖。(這里略)
11生成鋼筋構造圖的鋼筋數據
一但設計數據確定，用戶即可點擊「生成鋼筋繪圖數據」，此時彈出對話框，提示用戶經過計算後自動生成的鋼筋數據要存放在哪個墩台編號位置上，用戶必須用滑鼠點擊墩台編號。比如，現在設計的是1號橋墩，如果該工程的1號橋墩首次設計，就選擇1號橋墩作為存放鋼筋數據；如果該工程的1號橋墩的鋼筋圖已經設計好，這時，千萬不要選擇該工程的1號橋墩。否則，1號橋墩的原鋼筋數據將被設計生成的鋼筋數據覆蓋。這種情況下，最好選擇較大的那個墩台編號（比如99號橋墩）存放經過計算後自動生成的鋼筋數據。如果1號橋墩需要該數據時，使用插入功能即可完成將99號橋墩的鋼筋數據插入到1號橋墩中。
12輸入或修改鋼筋數據
點擊「蓋梁繪圖」方式，再點擊「鋼筋數據」，彈出蓋梁鋼筋數據輸入對話框，用戶可以進行鋼筋數據的輸入和修改，所有數據修改完畢，點擊「鋼筋數據檢查」按鈕，這時，系統會對蓋梁鋼筋數據的正確性進行判斷，直到提示正確。有的提示比如側面鋼筋直徑一般為10mm、鋼筋等級一般為I級鋼筋，而用戶輸入的鋼筋直徑大於10mm、鋼筋等級為II級鋼筋時，系統也會提示有錯或警告，用戶可忽略，鋼筋圖仍然可以生成。
1）輸入或修改蓋梁材料、保護層、箍筋間距和加密數據
彈出蓋梁鋼筋數據輸入對話框後，點擊「蓋梁材料、保護層、箍筋間距和加密」，用戶可以進行有關數據的輸入和修改，修改完畢，應點擊「存檔」按鈕存檔。
2）輸入或修改上下通筋、加強短鋼筋、彎起鋼筋數據
彈出蓋梁鋼筋數據輸入對話框後，點擊「上下通筋、加強短鋼筋、彎起鋼筋」，用戶可以進行有關數據的輸入和修改，修改完畢，應點擊「存檔」按鈕存檔。當需要輸入的數據被「示意圖顯示框」遮擋住時，可移動「示意圖顯示框」，再進行數據的編輯。
3）輸入或修改橫斷面鋼筋數據彈出蓋梁鋼筋數據輸入對話框後，點擊「橫斷面鋼筋」，用戶可以進行有關數據的輸入和修改，修改完畢，應點擊「存檔」按鈕存檔。下緣鋼筋用「X」表示，當鋼筋編號為2位數值時，10號鋼筋用「A」表示，11號鋼筋用「B」表示，12號鋼筋用「C」表示，13號鋼筋用「D」表示，14號鋼筋用「E」表示，15號鋼筋用「F」表示。
4）輸入或修改鋼筋骨架數據彈出蓋梁鋼筋數據輸入對話框後，點擊「骨架鋼筋」（注意「基本數據」中的「鋼筋骨架片數」必須大於0），用戶可以進行有關數據的輸入和修改，修改完畢，應點擊「存檔」按鈕存檔。
13 鋼筋數據和鋼筋橫斷面數據說明
上緣直通鋼筋根數、下緣直通鋼筋根數可以相同或不同。
上下通筋形成鋼筋骨架片數可以為0或大於0，當大於>0時其值N指N片上下通筋與短斜筋共同形成鋼筋骨架。這時，需要輸入：
邊柱左側每片鋼筋骨架的短斜筋根數NBZL=4；
邊柱左側每片鋼筋骨架的短斜筋與邊柱中心距離DBZL=50，90，130，170；
邊柱右左側每片鋼筋骨架的短斜筋根數NBZR=4；
邊柱右側每片鋼筋骨架的短斜筋與邊柱中心距離DBZR=40，80，120。
如果為3柱和4柱，繼續讀入以下短斜筋根數和支距。
中柱左側每片鋼筋骨架的短斜筋根數NZZL=4；
中柱左側每片鋼筋骨架的短斜筋與邊柱中心距離DZZL=55，95，135，175；
中柱右左側每片鋼筋骨架的短斜筋根數NZZR=4；
中柱右側每片鋼筋骨架的短斜筋與邊柱中心距離DZZR=45，85，125；
彎起鋼筋編號的數目（≤12）LEI.XING=4,
上下兩排鋼筋中到中距離(cm) =2.7；
彎起鋼筋跨中段採用方式,0指跨中部分彎起鋼筋斜方向下彎，1指跨中部分正截面下彎。很多設計或標准圖一般採用0跨中部分彎起鋼筋斜方向下彎。當斜交角度較大時可採用1指跨中部分正截面下彎。
彎起鋼筋根數和支距輸入：
根數 邊柱左距 邊柱右距 中柱左 中柱右
D1 D2 D3 D4(cm)
ND2=2, 123, 131, 131, 131,
ND3=2, 123, 131, 131, 131,
ND4=6, 67, 71, 71, 71,
ND5=6, 11, 11, 11, 11,
如果D1<0和D2<0且D3=0和D4-=0，指邊柱上緣設加強短鋼筋。
如果D2<0和D3<0且D1=0和D4-=0，指邊跨下緣設加強短鋼筋。
如果D3<0和D4<0且D1=0和D2-=0，指中柱上緣設加強短鋼筋（3柱或4柱使用）。
如果D4<0且D1=0和D2=0和D3=0，指中跨下緣設加強短鋼筋（4柱式使用）。
如果D1=0和D3=0和D4=0， 指下緣設直通加強鋼筋。
D1<0或D3<0，長度取D1或D3的絕對值；如果D1=0，相當於D1<0，此時程序自動計算D1；D3=0表示該筋在跨中通過；雙跨3柱時，D3不能取0值。
當D1=-999，表示在D1處不彎起，D2值涵義見圖。（功能待增加）
箍筋環數HUAN=3；
邊箍筋所為主筋根數NKB=6；
中箍筋所為主筋根數(3環時讀入) NKZ=8；
HUAN=1,NKB=5,NKZ=0； HUAN=2,NKB=5,NKZ=0； HUAN=3,NKB=5, NKZ=6
跨中部分箍筋間距(cm)A1=18；
懸臂部分箍筋間距(cm) A2=16；
側麵筋間距(cm) A3=18；
邊柱外側箍筋加密間距數M1=10；
邊柱內側箍筋加密間距數M2=10；
中柱箍筋加密間距數M3=10；
以下為鋼筋橫斷面數據
橫斷面各排中的最多一排鋼筋數，一排最多能放24根。
邊柱斷面上緣鋼筋排數，最多為3排，獨柱可到6排。
邊柱斷面上緣第一、第二、第三排鋼筋編號，無鋼筋填0，位數等於NP
邊柱斷面下緣鋼筋排數，最多為3排，下緣鋼筋可用X表示。
邊柱斷面下緣第一、第二、第三排鋼筋編號，無鋼筋填0，位數等於NP
跨中斷面上緣鋼筋排數，最多為3排，取值-1指與邊柱斷面上緣鋼筋布置相同。
跨中斷面上緣第一、第二、第三排鋼筋編號，無鋼筋填0，位數等於NP
跨中斷面下緣鋼筋排數，最多為3排，取值-1指與邊柱斷面下緣鋼筋布置相同。
跨中斷面下緣第一、第二、第三排鋼筋編號，無鋼筋填0，位數等於NP
中柱斷面上緣鋼筋排數，最多為3排，取值-1指與邊柱斷面上緣鋼筋布置相同。
中柱斷面上緣第一、第二、第三排鋼筋編號，無鋼筋填0，位數等NP
中柱斷面下緣鋼筋排數，最多為3排，取值-1指與邊柱斷面下緣鋼筋布置相同。
中柱斷面下緣第一、第二、第三排鋼筋編號，無鋼筋填0，位數等NP
橋博蓋梁計算與繪圖
本例主要介紹利用橋梁博士對橋墩蓋梁進行計算的過程和方法，重點在於虛擬橋面入蓋梁活載的載入處理。
進行蓋梁計算主要由以下幾個步驟：
橋墩蓋梁的結構離散（劃分單元）
輸入總體信息
輸入單元信息
輸入施工信息
輸入使用信息
執行項目計算
查閱計算結果
本例教程橋墩構造參數
1、結構離散
首先對蓋梁進行結構離散，即劃分單元建立蓋梁模型，原則是在支座處、柱頂、特徵斷面（跨中、1/4）處均需設置節點。如果需要考慮墩柱和蓋梁的框架作用，還需要把墩柱建立進來；柱底的邊界條件視情況而定，如果是整體承台或系梁連接，可視為柱底固結；如果是無系梁的樁柱，可以將樁使用彈性支撐或等代模型的方式來模擬。
2、輸入總體信息
計算類型為：全橋結構全安計算
計算內容：勾選計算活載
橋梁環境：相對濕度為0.6
規范選擇中交04規范。
3、輸入信息單元
輸入單元信息，建立墩柱、蓋梁及墊石單元模型，對於T梁或小箱梁，因為支座間距比較大不能將車輪直接作用在蓋樑上，我們還需要在蓋樑上設置虛擬橋面單元來模擬車道面，與蓋梁採用主從約束來連接，虛擬橋面連續梁的剛度至少大於蓋梁的100倍。建立模型如下：
虛擬橋面為連續梁時，剛度可在特徵系數里修改。
4、輸入施工信息
第一施工階段：安裝所有桿件
添加邊界條件
添加虛擬橋面與蓋梁的主從約束：虛擬橋面與蓋梁的主從約束需要使用兩種情況分別模擬：虛擬橋面簡支梁和虛擬橋面連續梁；這兩種方法分別是模擬墩台手冊中的杠桿法和偏心受壓法；其目的是杠桿法控制正彎矩截面；偏心受壓法控制負彎矩截面。
對於虛擬橋面連續梁改為簡支梁，支座相應的虛擬橋面單元增加節點，添加對應的主從約束即可。
第二施工階段：添加永久荷載，若自重系統為0，還需要添加蓋梁自重。
5、輸入使用信息
主要描述蓋梁活荷載的處理，對於空心板梁，由於支座間距較小，可以將蓋梁直接作為橋面單元，不需設置虛擬橋面。使用橋梁博士時，程序有自動橫向布載功能，用戶只需將單列車的最大支反力輸入到橫向分布調整系數中，把車輛的行車范圍和人群載入范圍輸入到橫向載入有效區域即可，讓車輛的兩個輪子在行車范圍內布載。
打開活荷載輸入對話框，將單列車的最大反力輸入橫向分布系數中（此時的橫向分布系數，已經不是真正意義的橫向分布系數，它的大小就是一列汽車（或一輛掛車）對這個橫向結構的作用力的大小，詳細介紹可查看橋梁博士使用手冊第80頁）。
勾選橫向載入，輸入汽車和人群的橫向載入有效區域：
在活載輸入對話框中人群集度和人行道寬度填入1，因為在人群荷載反力及橫向載入區域已考慮了人群集度和寬度。
6、執行項目計算
模型建立完成，執行項目計算
7、查看計算結果
查看所需的計算結果

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