[Dino笔记]不同程序求解及绘制3D的PMM曲面

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相关资料下载：

(微信公众号点击下方【阅读原文】下载)：
【软件下载】程序：ETE-SEC(版本2021-10-20)
【Python源代码】python：生成pm曲面源代码
【Github】
https://github.com/dinochen1983/PMM_3D_Surface

本篇笔记汇总一下关于截面分析的主要内容：
【1】ETE-SEC截面分析：
http://dinochen.com/article.asp?id=387
【2】DNOSEC截面分析：
http://dinochen.com/article.asp?id=219
【3】XTRACT公开课：
http://dinochen.com/article.asp?id=244
【4】Dxf 转 XTRACT：

http://dinochen.com/article.asp?id=353
【5】CAD转XTRACT：
http://dinochen.com/article.asp?id=228
【6】Python生成PM曲线：
http://dinochen.com/article.asp?id=388
【7】OpenSEES生成PM: 
http://dinochen.com/article.asp?id=218

（1） 对于双向偏压构件，采用2D的PM曲线，包括X方向与Y方向的PM曲线，难以判断内力点是否在3D的PMM曲面以内，也就是说采用2D曲线与内力点的关系进行判断，有可以出现承载力误判，也就是说3D的PMM曲面没有包住内力点，内力点跑到PMM曲面外面了，但是从2D的曲线来看，点还是在PMM曲线以内。
从2D的曲线看到内力点在里面，在3D看则是在外面，让我想起了一首诗：
横看成岭侧成峰，远近高低各不同。
不识庐山真面目，只缘身在此山中。
举个例子，如图所示。
 

    

（2） 为了避免误判，可以采用3D的PMM曲面与三维内力点的关系进行判断，或者采用横切面就进行判断，如图所示。
下图为ETE-SEC进行MX-MY的横断面分析，也就是指定轴力情况下，得到MX-MY的曲线与内力点的对比。
 


（3） ETE-SEC增加了显示并生成3D的PMM曲面的功能，如下图所示。用户可以调整三轴的PMM曲线的显示比例，图片与PMM曲面数据均可以保存。PMM数据也可以采用Python小程序进行（基于matplotlib）进行绘制。操作视频如下，全自动化生成。另外，ETE-SEC做一系列的更新，
需要下载新软件的同学，请到这个链接下载，也可以通过GITHUB下载

 

 ETE-SEC的2021-10-20更新版
如下图所示，有三个功能，PM曲线，M-PHI曲线， PMM曲面
 
(a)增加生成M-phi曲线功能
(b)可以导入多个型钢截面，形成多钢骨截面
(c)增加生成3D-PMM曲面功能

图 ETE-SEC快速生成PMM曲面的操作示图
 

（4） 采用XTRACT只能生成一系列的PM曲线，如定义好中轴线的角度，如0度、30度、60度、90度、120度、150度，这样生成6组数据，由于XTARCT可以生成180度的PM曲线，所以生成6组数据以后，就有足够的数据进行PMM曲面的绘制了。举个XTRACT的例子如图所示。分析工况的定义如图所示。

 
图， XTRACT的实例示意图

最后生成数据如图所示，将数据在导入EXCEL表格，做以下处理。每一列数据的排序是不同方向角的PMM数据，顺序为P-MX-MY.从0度到150度。
 

不同变形角的PM曲线工况的设置

图，采用XTRACT生成一系列的PM曲线数据，角度从0度到150度

（5） 把EXCEL表格的第一行，名字改为a1,a2,…….,a18，这是方便给PYTHON小程序找到每一列的位置，把EXCEL表格存档为CSV文件，文件名为pmm_xtract.csv。打开Python小程序（下载小程序的源代码在文章的上方），点运行，即可得到以下的PMM-3D的曲面了。这个Python小程序，采用的是matplotlib的库，在运行源代码之前，需要安装这个库。这个库有很多绘制图表的功能，适用于土木工程领域。
【Python源代码】python：生成pm曲面源代码
【Github】
https://github.com/dinochen1983/PMM_3D_Surface

图 修改格式得到XTRACT的CSV文件

（6） 如果PMM数据是由ETE-SEC生成的，需要打开的python小程序源代码为.py，操作步骤相对简单，由于ETE-SEC直接生成6组PM数据的CSV文件，python小程序直接读取与绘制，相当方便。 
 

图，采用PYTHON生成PMM曲面（基于XTRACT）的最终三维图

图，采用PYTHON生成PMM曲面（基于ete-sec）的最终三维图

（7） 从PMM曲面的对比图可知，XTARCT的P-MX-MY的算法是通过平移中轴线计算得到，也就是说中轴线定义好角度以后不转动，得到的MX,MY不一定与中轴线的夹角平行，也就是说内力角一般不等于中轴线夹角（变形角），但是ETE-SEC的算法，实现了指定的内力角的分析，从平面图看切角线就是一条直线，而XTRACT的一组PM曲线并不是一条直线，这里需要注意。

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