测试：普通商业结构分析软件不能进行轻钢结构自动优化

[A. J. Young]

来源：http://www.lulu.com/content/849822

第二十八节：答疑

Q & A

Q：普通商业结构分析软件，能否进行轻钢结构自动优化？
A：不能。经认真比对，目前（2006年）尚未发现市场上有哪套商业版本（除上述Questware、MBS、Loseke外）的通用结构分析软件能够进行完整的风载分配、有翼板支撑变截面板梁刚架稳定设计、变截面刚架结构定约束优化、冷弯薄壁檩条搭接长度优化等轻钢设计必须功能。手工调整也可以得到自己可以接受的结果，但是与计算机自动优化结构差距还很大。作为基本杆系结构矩阵分析（大量发行的消费性产品、或者免费开源产品），通用结构分析商业软件提供优异的用户界面，可以提供个别的计算结果，但需要手工做大量的前期设置及后期整理。仅供参考。

Q：参数化绘图技术已经过时了吗？
A：没有。目前行业现状仍然是基于参数化绘图技术。近十年来由于美国国内市场普遍利润下降，钢结构行业流行关、停、并、转、卖，研发投入大幅度减少，技术进步比较缓慢，甚至赶不上美国规范版本的更新。（聊天的时候，美国同事都开玩笑说，都是你们中国来的老法师，搞得我们不消停，忙不过来，美国钢结构行业学术泰斗之一是陈惠发）。因为是大多数公司原有系统均基于此一技术（三维线框图也是“画-Drafting”出来的，不是“三维实体-3D Solid Model” 映射），有海量的技术储备，不能浪费。三维可视化模拟虽然是值得投资的方向，且原型机系统的算法已经很完整，但在没有完全实现前，谁也不敢说还有多少挑战。目前计算机软件开发行业提供给土木工程界的基础技术还很单薄，对工程师而言难以被掌握、更新。一个人能用于学习的时间实在有限，不可能同时在结构分析和计算机编程方面都成为顶尖高手，专业软件只能是结构工程师的事，程序员帮不上忙。专用设计制造系统开发是高风险、高投入的努力，只有极少数企业有这种财力（1996年至1998年间，Advantage在300万美金投入，三年开发进程后，维护项目是宣告无疾而终的，只花了钱，没有结果）。建议中国建筑企业从采购商业专用系统（适当定制、输出界面改成简体中文）、自行开发少量参数化制图程序着手，了解计算机技术对业务的价值。逐步积累，等实力壮大后，再尝试开发自有系统。

Q：结构优化编程的书哪儿可以找到？
A：讲义附录中，有我们梳理的一张清单，可供参考。进一步阅读，可以在Google Books上面找。土木工程计算机应用从一开始，结构优化就是一个努力方向，已经有大量公开出版物。

Q：如何保证我们自己开发的系统拥有版权？
A：一般采用洁净室封闭开发方式（Clean Room）。确保开发人员在以前的工作中从来没有从事过类似工作，如商用有限元分析、商用结构分析程序，没有机会接触别的公司开发的类似系统的源代码；开发过程中确保所有算法、代码自行编制或从公开领域（无版权要求，如经典教科书）获得；外购商业模块、源代码签署授权协议并遵照执行；确保开发日志的完整（含外购培训、讲座记录、每日出勤记录、流程文件等）。这些东西打官司时都有用。商业软件的逆向工程，借鉴学习别人的解决思路，虽然不是很体面，但并不违法。企业自有系统开发文档是企业重要资产，需要妥善保存，不让无关人员接触。开发中，如果有突创性的成果尚可在国际主流学术期刊发表，也可以申请美国、欧洲和国内的发明专利（各地科委口对专利申请都有资金补助）。版权申请相对简单，不多说，可到版权局网站查。

Q：为什么专用机械价格这么贵？
A：是很贵。市场价格是由供求关系决定的。因为目标市场还是很小，所以专用机械无法大量制造（造轻钢的制造厂比捣混凝土的施工单位少太多了），每台售出的专用机床上都摊销了巨额的研发成本。另外，专用机械行业本身凝聚的人力成本很高（外购配件、材料、加工费用只是小小头），欧美各国技工、研发工程师薪水高出中国很多。买机械不是买钢铁，主要看产能、耐用年限、摊销成本，评估低档代用产品，原则仍然是能否提高品质、效率，降低长期成本。话说回来，不管什么东西，只要在中国制造，价格就会大幅度下降（中国机械按公斤卖，外国人都害怕）。等着吧，Bradbury已经在嘉定开厂好几年了，早晚他们的东西会卖便宜点。

Q：Computing Objects 源码包能否作为基础，用于开发我们厂的自有优化系统？
A：我们知道这套源代码授权。上他们网站了解过，初步感觉源代码规模很大，结构计算功能也齐全（大量工作花在有限元分解等机械行业有用的功能上）。不过以轻钢设计而言好像太过复杂了，轻钢没有这么复杂的有限元分析，目前阶段行业标准还是经典杆元矩阵计算，不考虑板壳，实体，反应谱分析（专用系统关键是荷载自动分配、结构自动生成、特种结构自动优化）。不过，有空的话，你们可以把它翻译成一套通用的结构分析程序，作为商业软件在中国市场销售，卖得不要太贵。现在的高盗版率部分是高价格惹的祸。你们终版商业软件卖500-1500块人民币就好了：），如果能加上变截面板梁、冷弯檩条很快就能成为行业标准（不知你们老板肯不肯投资：））。

Q：有没有可能开发出一套专用于轻钢多层住宅（冷弯薄壁钢构-OSB组合体系）的专用设计制造系统？
A：技术上可能，目前（2006年）商业上还不可能。轻钢住宅（两三层）跟轻钢厂房是同时期整套引进回国的（美国冷弯薄壁构件设计领域的学术泰斗之一是于炜文），目前轻钢厂房的仿制品已经遍地开花，别墅相对而言，盖得很少（行情也高得离谱，市场有规模、成熟后，价格才会下来）。社会制度、市场状况的问题（轻钢厂房是外商直接投资者FDI指明要的，没有办法）。新技术的开发成本是很高的，要担很大的风险，没有巨额预期利润支撑，国外的新技术难被引进。

Q：专业自动化软件系统能否用Fortran开发？
A：目前已不可能。