哈工大材料力学上机大作业.docx

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哈工大材料力学上机大作业

材料力学上机实验作业

组合截面几何性质计算

指导教师：

王秋生

班级：

学号：

姓名：

题目3：

组合截面几何性质计算

输入:

1.各几何图形形状（圆形、矩形）及个数

2.截面参数输入（形状、尺寸及位置）

即圆截面-d，圆心位置;

圆环截面-D,d,圆心位置;

矩形截面h,b,形心位置

输出：

1.截面构形图

2.形心位置坐标（图示）

3.在形心坐标系下画出主轴，计算主惯性矩

程序说明：

本程序用于计算材料截面几何量，是使用VB编程语言汇编而成。

进入程序后，可选择三种模式：

1.常用模式（此模式用于计算常用正多边形的几何量）

2.直线模式，此模式下可利用线段绘制多边形（包括镂空多边形及多个不相交的多边形）

3.曲线模式，此模式下可用鼠标任意绘制平面图形（同样包括镂空图形及多个不相交图形）

一.绘图模式

1.常用模式可鼠标绘制正多边形，或利用键盘精确输入正多边形。

2.直线模式可用鼠标绘制任意多边形，或利用键盘精确输入点坐标。

输入完成倒数第二个点后，单击淡绿色圆圈（起点），在弹出的对话框选择是，完成第一个图形。

可继续绘制下一图形或开始计算。

3.曲线模式可用鼠标绘制任意曲线以构成图形。

最后一点，单击淡绿色圆圈（起点），在弹出的对话框选择是，完成第一个图形。

可继续绘制下一图形或开始计算。

二.计算

当绘制完某一图形后，点击“开始计算”按钮，即可计算出面积、静矩、形心坐标、惯性矩、惯性半径、惯性积、主惯性轴角度、主惯性矩、形心主惯性轴角度、形心主惯性矩等16个几何量。

欲重新开始，可点击“重置”按钮。

点击任意按钮后屏幕下方都会有相应的提示。

三.外部图形

首先将所需图形大小修改为500×470，格式为jpg，命名为“截面”，并将其保存在程序根目录下，可载入外部图形以精确计算其各个量。

源程序：

注：

以下为form1的代码

PrivateXAsSingle,YAsSingle,XpAsSingle,YpAsSingle

PrivateNAsInteger,NumAsInteger,MAsInteger,missN（10000）AsInteger,jAsInteger,kAsInteger

PrivatestepXAsSingle,stepYAsSingle,StepAsSingle

PrivateP（1To30000,1To2）AsSingle,Q1AsSingle,Q2AsSingle

PrivateminXAsSingle,maxXAsSingle,minYAsSingle,maxYAsSingle

PrivaterunXAsSingle,runYAsSingle

PrivateX1AsSingle,Y1AsSingle,X2AsSingle,Y2AsSingle

PrivateLxAsSingle,LyAsSingle

PrivateLpoint（200）AsSingle,LpointmemoryAsSingle

PrivateNnAsInteger,RrAsSingle

PrivateXxAsSingle,YyAsSingle,TAsInteger,AngAsSingle

PrivateSxAsSingle,SyAsSingle,AxAsSingle,AyAsSingle

PrivateShapeCenterXAsSingle,ShapeCenterYAsSingle

PrivateIxAsSingle,IyAsSingle,IxCAsSingle,IyCAsSingle,IxyCAsSingle

PrivateRxAsSingle,RyAsSingle

PrivateIxyAsSingle,IyxAsSingle,LIxyAsSingle,LIyxAsSingle

PrivateAngleAsSingle

PrivateIminAsSingle,ImaxAsSingle

PrivateAngleCAsSingle

PrivateIcminAsSingle,IcmaxAsSingle

PrivateCanAsInteger

PrivateMsgAsInteger

PrivateMoveNAsLong,MoveMAsLong,DeciderAsInteger,ShapeAsInteger

PrivateAAsSingle,BAsSingle,CAsSingle,EAsSingle,FAsSingle

PrivateUsualAsInteger

PrivateSubPaintNnRr（）

M=0:

N=1

Fori=0ToNn-1

Text1.Text=Xx+Rr*Cos（Ang*3.1415926535898/180+2*3.1415926535898/Nn*i）

Text2.Text=Yy+Rr*Sin（Ang*3.1415926535898/180+2*3.1415926535898/Nn*i）

Command1_Click

Next

EndSub

PrivateSubShorten（AAsSingle,BAsSingle,CAsSingle）

i=0

DoWhileA>=10

A=A/10

i=i+1

Loop

B=Format（A,"0.00"）

C=i

EndSub

PrivateSubCalculate（）

ShapeCenterY=CLng（Sx/Ax）

ShapeCenterX=CLng（Sy/Ay）

IfIx=IyAndIxy>0Then

Angle=-3.1415926535898/4

ElseIfIx=IyAndIxy<0Then

Angle=3.1415926535898/4

ElseIfIx=IyAndIxy=0Then

Angle=0

Else

Angle=0.5*Atn（-2*Ixy/（Ix-Iy））

EndIf

Rx=Sqr（Ix/Ax）

Ry=Sqr（Iy/Ay）

Imin=（Ix+Iy）/2-Sqr（（Ix-Iy）^2/4+Ixy^2）

Imax=（Ix+Iy）/2+Sqr（（Ix-Iy）^2/4+Ixy^2）

IxC=Ix-ShapeCenterY^2*Ax

IyC=Iy-ShapeCenterX^2*Ay

IxyC=Ixy-ShapeCenterX*ShapeCenterY*Ax

Icmin=（IxC+IyC）/2-Sqr（（IxC-IyC）^2/4+IxyC^2）

Icmax=（IxC+IyC）/2+Sqr（（IxC-IyC）^2/4+IxyC^2）

IfIxC=IyCAndIxyC>0Then

AngleC=-3.1415926535898/4

ElseIfIxC=IyCAndIxyC<0Then

AngleC=3.1415926535898/4

ElseIfIxC=IyCAndIxyC=0Then

anflec=0

Else

AngleC=0.5*Atn（-2*IxyC/（IxC-IyC））

EndIf

EndSub

PrivateSubOutput（）

Picture1.Line（Sy/Ay+1000,6000-Sx/Ax）-（Sy/Ay+1000,6000）,RGB（255,121,121）

Picture1.Line（Sy/Ay+1000,6000-Sx/Ax）-（1000,6000-Sx/Ax）,RGB（255,121,121）

Label6.Left=Sy/Ay+100+1000:

Label6.Top=5775+20

Label6.Caption="X="&ShapeCenterX

Label6.Visible=True

Label7.Left=1080:

Label7.Top=6000-（Sx/Ax-20）

Label7.Caption="Y="&ShapeCenterY

Label7.Visible=True

Text3.Text=ShapeCenterX:

Text4.Text=ShapeCenterY

CallShorten（Ax,E,F）

Text5.Text=E&"×"&10&"^"&F

CallShorten（Sx,E,F）

Text6.Text=E&"×"&10&"^"&F

CallShorten（Sy,E,F）

Text7.Text=E&"×"&10&"^"&F

CallShorten（Ix,E,F）

Text8.Text=E&"×"&10&"^"&F

CallShorten（Iy,E,F）

Text9.Text=E&"×"&10&"^"&F

Text10.Text=CLng（Rx*10）/10:

Text11.Text=CLng（Ry*10）/10

CallShorten（Ixy,E,F）

Text12.Text=E&"×"&10&"^"&F

Text13.Text=Format（Angle*180/3.1415926535898,"0.0"）

CallShorten（Imin,E,F）

Text14.Text=E&"×"&10&"^"&F

CallShorten（Imax,E,F）

Text15.Text=E&"×"&10&"^"&F

Text16.Text=Format（AngleC*180/3.1415926535898,"0.0"）

CallShorten（Icmin,E,F）

Text17.Text=E&"×"&10&"^"&F

Text18.Text=Icmax

CallShorten（Icmax,E,F）

Text18.Text=E&"×"&10&"^"&F

EndSub

PrivateSubSort（）

Fori=1Toj-2

Fork=i+1Toj-1

IfLpoint（k）

Lpointmemory=Lpoint（i）

Lpoint（i）=Lpoint（k）

Lpoint（k）=Lpointmemory

EndIf

Next

Next

EndSub

PrivateSubCloseLine（）

Picture1.Circle（Q1+1000,6000-Q2）,90,RGB（255,255,255）

Label1.Caption="输入第"&N+1&"点坐标:

"

P（N,1）=Q1:

P（N,2）=Q2

Picture1.Line（P（N-1,1）+1000,6000-P（N-1,2））-（Q1+1000,6000-Q2）,RGB（0,0,255）

missN（Num）=N

M=0

N=N+1

Num=Num+1

Decider=0

Label21.Caption="点击计算“截面的几何量”按钮开始计算,或单击下一点以绘制下一图形的起点"

EndSub

PrivateSubGetstepXstepY（）

minY=P（1,2）

Fori=2ToN-1

IfP（i,2）

minY=P（i,2）

Else

EndIf

Next

maxY=P（1,2）

Fori=2ToN-1

IfP（i,2）>maxYThen

maxY=P（i,2）

Else

EndIf

Next

stepY=（maxY-minY）/Step

minX=P（1,1）

Fori=2ToN-1

IfP（i,1）

minX=P（i,1）

Else

EndIf

Next

maxX=P（1,1）

Fori=2ToN-1

IfP（i,1）>maxXThen

maxX=P（i,1）

Else

EndIf

Next

stepX=（maxX-minX）/Step

EndSub

PrivateSubGetLxLIxy（）

j=1:

Lx=0:

LIxy=0

Fori=1ToN-1

Can=0

Fork=1ToNum-1

Ifi=missN（k）Then

Can=1

Else

EndIf

Next

IfCan=0Then

If（P（i,2）-runY）*（P（i+1,2）-runY）=0Then

runY=runY+stepY/1000

Else

EndIf

If（P（i,2）-runY）*（P（i+1,2）-runY）<0Then

X1=P（i,1）:

Y1=P（i,2）:

X2=P（i+1,1）:

Y2=P（i+1,2）

Lpoint（j）=X1+（X2-X1）*（runY-Y1）/（Y2-Y1）

j=j+1

Else

EndIf

Else

EndIf

Next

Can=0

CallSort

Fori=1Toj-1Step2

Lx=Lx+Lpoint（i+1）-Lpoint（i）

LIxy=LIxy+0.5*（Lpoint（i+1）^2-Lpoint（i）^2）

Next

EndSub

PrivateSubPaintX（）

Fori=1Toj-2Step2

Picture1.Line（Lpoint（i）+1000,6000-runY）-（Lpoint（i+1）+1000,6000-（runY+stepY））,RGB（255,113,116）,BF

Next

EndSub

PrivateSubGetAxSxIx（）

Ax=Ax+Lx*stepY

Sx=Sx+（runY+0.5*stepY）*（Lx*stepY）

Ix=Ix+（runY+0.5*stepY）^2*（Lx*stepY）

Ixy=Ixy+（runY+0.5*stepY）*（LIxy*stepY）

EndSub

PrivateSubGetLyLIyx（）

j=1:

Ly=0:

LIyx=0

Fori=1ToN-1

Can=0

Fork=1ToNum-1

Ifi=missN（k）Then

Can=1

Else

EndIf

Next

IfCan=0Then

If（P（i,1）-runX）*（P（i+1,1）-runX）=0Then

runX=runX+stepX/1000

Else

EndIf

If（P（i,1）-runX）*（P（i+1,1）-runX）<0Then

X1=P（i,1）:

Y1=P（i,2）:

X2=P（i+1,1）:

Y2=P（i+1,2）

Lpoint（j）=Y1+（Y2-Y1）*（runX-X1）/（X2-X1）

j=j+1

Else

EndIf

Else

EndIf

Next

CallSort

Fori=1Toj-1Step2

Ly=Ly+Lpoint（i+1）-Lpoint（i）

LIyx=LIyx+0.5*（Lpoint（i+1）^2-Lpoint（i）^2）

Next

EndSub

PrivateSubPaintY（）

Fori=1Toj-2Step2

Picture1.Line（runX+1000,6000-Lpoint（i））-（runX+stepX+1000,6000-Lpoint（i+1））,RGB（118,89,255）,BF

Next

EndSub

PrivateSubGetAySyIy（）

Ay=Ay+Ly*stepX

Sy=Sy+（runX+0.5*stepX）*（Ly*stepX）

Iy=Iy+（runX+0.5*stepX）^2*（Ly*stepX）

Iyx=Iyx+（runX+0.5*stepX）*（LIyx*stepX）

EndSub

PrivateSubCommand1_Click（）'画线

Label1.Caption="输入第"&N+1&"点坐标:

"

Text1.Text=CLng（Text1.Text*10）/10:

Text2.Text=CLng（Text2.Text*10）/10

Xp=Text1.Text:

Yp=Text2.Text

X=Xp:

Y=Yp

P（N,1）=X:

P（N,2）=Y

IfM=0Then

Q1=X:

Q2=Y

Picture1.PSet（Q1+1000,6000-Q2）,RGB（0,0,255）

Picture1.Circle（Q1+1000,6000-Q2）,90,RGB（180,255,180）

IfShape=0Then

Decider=0

Else

Decider=1

EndIf

ElseIfM<>0Then

Picture1.Line（P（N-1,1）+1000,6000-P（N-1,2））-（P（N,1）+1000,6000-P（N,2））,RGB（0,0,255）

Else

EndIf

M=1

N=N+1

Command2.Enabled=False

Command4.Enabled=False

Command5.Enabled=False

Command9.Enabled=False

Label21.Caption="点击以输入下一个点的坐标.或点击当前图形起点（淡绿色圆圈内）以封闭图形"

EndSub

PrivateSubCommand10_Click（）

Nn=Text19.Text

Rr=Text20.Text

Xx=Text22.Text

Yy=Text23.Text

Ang=Text21.Text

CallPaintNnRr

CallCloseLine

Command2_Click

Command10.Enabled=False

EndSub

PrivateSubCommand2_Click（）

N=N-1

CallGetstepXstepY

runX=minX:

runY=minY

Ax=0:

Sx=0:

Ix=0

DoWhilerunY

CallGetLxLIxy'Lx为与x轴平行的L

CallPaintX

CallGetAxSxIx

runY=runY+stepY

Loop

Ay=0:

Sy=0:

Iy=0

DoWhilerunX

CallGetLyLIyx

CallPaintY

CallGetAySyIy

runX=runX+stepX

Loop

CallCalculate

CallOutput

Command1.Enabled=False

Command2.Enabled=False

N=N+1

Label21.Caption="单击“重置程序”按钮以初始化程序"

Form1.Width=9750

EndSub

PrivateSubCommand3_Click（）

Form_Activate

EndSub

PrivateSubCommand4_Click（）

Decider=0

Shape=0

Label21.Caption="进入直线模式"

IfT=1Then

Frame6.Visible=False

T=0

Else

EndIf

Command1.Enabled=True

Command4.Enabled=False

Command5.Enabled=False

Command9.Enabled=False

EndSub

PrivateSubCommand5_Click（）

Decider=0

Shape=1

Label21.Caption="进入曲线模式"

IfT=1Then

Frame6.Visible=False

T=0

Else

EndIf

Command