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[OpenSEES]结构优化力学游戏 BLOCK STRU GAME
作者:dinochen1983 日期:2018-12-15
[OpenSEES]结构优化力学游戏 BLOCK STRU GAME
副标题：这是一个基于OPENSEES的力学游戏，通过游戏学习结构
游戏的安装：
游戏分3个部分：
(1) 【ActiveTcl8.5.11 （需要安装，安装完才可以运行OPENSEES）
(2) 【OPENSEES v2.2.2 （不需要安装）
(3) 【BLOCK STRU GAME】游戏程序 （不需要安装，程序与OPENSEES.EXE
放在根目录任意文件夹内，如D:\GAMES\，即可以运行了）。
下载文件为：
点击下载此文件:ActiveTcl8.5.11 (需要安装)
点击下载此文件:BLOCK STRU GAME 方块结构优化游戏
【小记】最近拓扑优化成为了研究的热点,很多拓扑优化的软件,理论及高层应用也相继出来。那么什么是拓扑优化呢，简单而言，就是做一个结构，把没用的（应力小的或者对位移贡献不大）的块体扔掉，最后余下一个骨架，骨架上的每个部分都很重要，这大概就是拓扑优化的原理。
最近我又开始拿起OPENSEES的书看看，然后有一天突发其想，我就想用OPENSEES的计算核心加上一点简单的图形前后处理，制作一个“小画家”一样的程序，屏幕上的每一个格子都可以像“小画家”一样移动鼠标就可以了画了，不需要ETABS,SAP2000,AUTOCAD这些东西建模，随便画出一个结构，然后运行一下，看看位移，发现有余量，再涂点一点再看看位移，如此循环就是人肉的拓扑优化了。然后我又想，为什么不把它做成一个游戏呢，那么最后我就把这个小工具做成游戏。初始先设计成5个关。
游戏【BLOCK STRU GAME】的界面
游戏的操作指南：
（1） 点击选关，如【LEVEL2】.
（2） 如上图所示，红色是荷载加载区（荷载是点荷载、方向为向下）。蓝色区为约束区，约束为全约束，你的结构构件一定要连接红区与蓝区。
（3） 点击画笔，有粗细可以选择，然后在格子区绘制你的结构【DRAW STRU】 
（4） 如果你发现画多了或画得不对，你可以点击橡皮擦【ERASE STRU】 ，然后在图上擦去。
（5） 画成你的结构以后，点击【ANALYSIS】 ，游戏就会对你的结构进行评分
（6） 通过原则只有一条：竖向位移要少于某个限值，如下图所示，如果超过就GAME OVER要重新设计，可以点【MODIFY】 重新设计。
（7） 如果设计通过，游戏会给出一个分数，如下图是1675分(第2关)。比赛没有结束，你可以把分数截图下来，然后通过微信向某人发起挑战，或者在以下评论区留下你的分数，记得保留截图，我没有开发保存功能（呵呵）。大家可以互相挑战。
游戏的原理：
（1） 游戏设计的原理很简单，开发一个“小画家”功能，将每个区域的颜色转化为结构模型的信息，如结点，单元，约束与荷载
（2） 然后把结构信息生成OPENSEES的输入文件TCL文件。
（3） 在OPENSEES的输出文件在记录结构的位移信息，把位移最终导入图形界面中。
（4） 对竖向位移求最大值，把最大值与目标值对比，评估是否通过。
（5） 如果结构通过计算，统计你用了多少灰色的小格子，格子越多，分数越少，大家尽量优化结构吧，分数计算为2000-格子数量。
游戏的五个关卡：
第1关，悬臂梁 第2关，悬臂桁架 第3关，人字结构
第4关，拱桥 第5关，悬挂结构
游戏的安装：
游戏分3个部分：
(1) 【ActiveTcl8.5.11 （需要安装，安装完才可以运行OPENSEES）
(2) 【OPENSEES v2.2.2 （不需要安装）
(3) 【BLOCK STRU GAME】游戏程序 （不需要安装，程序与OPENSEES.EXE
放在根目录任意文件夹内，如D:\GAMES\，即可以运行了）。
下载文件为：
点击下载此文件:ActiveTcl8.5.11 (需要安装)
点击下载此文件:BLOCK STRU GAME 方块结构优化游戏
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