計算機化的結構分析與設計英文解釋翻譯、計算機化的結構分析與設計的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 computerized structural analysis and design

分詞翻譯：

計算的英語翻譯：

calculate; compute; cast; count; figure up; calculation; computation
【計】 calc; calculating; computing; tallying
【經】 calculate; calculation; computation; computing element; reckon
reckoning

機化的英語翻譯：

【醫】 organization; organize

結構分析的英語翻譯：

【計】 SA; structural analysis; structured walkover; texture analysis

與的英語翻譯：

and; attend; get along with; give; help; offer; take part in; with
【計】 AND

設計的英語翻譯：

design; devise; contrive; project; engineer; frame; plan; programming; scheme
【化】 design
【醫】 project
【經】 projection

專業解析

計算機化的結構分析與設計（Computerized Structural Analysis and Design）

術語釋義

該術語指利用計算機技術和專業軟件對建築、橋梁、機械等工程結構進行力學性能分析（如應力、變形、穩定性）并完成優化設計的過程。其核心是通過數值模拟（如有限元法FEM）替代傳統手工計算，實現高效、精确的結構安全性與經濟性評估。

核心組成與技術内涵

結構分析（Structural Analysis）
基于力學原理（如牛頓定律、材料本構關系），通過計算機求解結構在荷載作用下的響應。例如，使用矩陣位移法計算桁架節點位移，公式可表示為：

$$ [K]{u} = {F}

$$

其中 $[K]$ 為剛度矩陣，${u}$ 為位移向量，${F}$ 為荷載向量。該過程依賴軟件（如ANSYS、SAP2000）實現複雜方程的數值解。
結構設計（Structural Design）
根據分析結果，按規範（如ACI 318、GB 50017）自動校核構件強度、剛度，并優化截面尺寸與材料配置。例如，鋼筋混凝土梁的配筋設計可通過算法疊代滿足抗彎承載力要求：

$$ Mu geq M{design}

$$

$Mu$ 為截面極限彎矩，$M{design}$ 為設計彎矩。
計算機化（Computerization）
整合算法開發、圖形界面（GUI）及後處理可視化技術，形成從建模到結果輸出的閉環流程。典型應用包括參數化設計（如Grasshopper插件）和自動化生成施工圖紙。

工程價值與權威依據

精度提升：有限元法可處理非線性、動力響應等複雜問題，誤差控制在工程允許範圍内（參考ASCE《結構分析計算機化标準》）。
效率革新：傳統需數周的手工計算可壓縮至數小時，大幅降低設計周期（據NIST研究報告）。
跨學科融合：結合BIM技術實現全生命周期管理，符合現代智能建造趨勢（見《Automation in Construction》期刊）。

引用來源

ASCE, Guidelines for Computerized Structural Analysis, 2020.
National Institute of Standards and Technology (NIST), Advanced Structural Design Software Frameworks, 2021.
Elsevier, Automation in Construction, Vol. 130, 2021.

網絡擴展解釋

“計算機化的結構分析與設計”是工程領域中的關鍵技術，指利用計算機技術對物理結構（如建築、機械、橋梁等）進行力學分析、性能評估及優化設計的過程。以下是詳細解釋：

一、核心概念分解

結構分析
通過數學模型和算法，評估結構在載荷、溫度變化等條件下的響應（如應力、變形、振動等）。傳統方法依賴手工計算，計算機化後則采用有限元分析（FEA）等數值模拟技術，大幅提升效率和精度。
結構設計
基于分析結果，确定結構的幾何形狀、材料選擇、連接方式等。計算機化設計常借助計算機輔助設計（CAD）工具，結合優化算法自動調整參數以滿足安全性和經濟性要求。

二、關鍵技術支撐

有限元分析（FEA）：将複雜結構離散化為小型單元，通過求解方程組預測整體行為。
計算機輔助設計（CAD）：如AutoCAD、SolidWorks，實現三維建模與可視化。
優化算法：如遺傳算法、拓撲優化，自動尋找最優設計方案。
建築信息模型（BIM）：整合設計、施工、運維全周期數據。

三、典型應用流程

建模：在CAD軟件中構建結構幾何模型。
網格劃分：将模型分割為有限元網格。
加載與求解：施加邊界條件，通過FEA求解力學響應。
結果評估：檢查應力是否超标、變形是否合規。
疊代優化：根據反饋調整設計參數，直至滿足需求。

四、優勢與意義

效率提升：傳統耗時數周的分析可縮短至幾小時。
成本降低：減少物理原型試驗次數。
複雜問題求解：能夠處理超大型結構或非線性行為。
多學科協同：支持結構與流體、熱力學等耦合分析。

該技術已廣泛應用于土木工程、航空航天、汽車制造等領域。例如，上海中心大廈的設計就通過計算機化分析驗證了抗風抗震性能，悉尼歌劇院則利用早期計算機模型優化了殼體結構。