技术领域本发明涉及一种基于Android平台的单元刚度矩阵计算系统。
背景技术：
在计算土木工程复杂的杆件受力体系时，经常会运用到矩阵位移法，其中涉及到的单元刚度矩阵的计算无疑会带来很大的计算量。如果没有即时工具辅助计算，必然会影响工作效率以及计算的准确性。虽然已经有MATLAB等相关数学计算软件，但因为其操作复杂，专业性不强等缺点，无法很好的适用到单元刚度矩阵的计算当中。而随着科技的快速发展，智能手机已经逐渐普及，且手机具有体积小，重量轻，便于携带等优点，是一种很好的即时辅助工具。如果有一种专门应对单元刚度矩阵计算的手机系统，必然会给土木工程中一些复杂受力体系的计算带来极大的方便。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于Android平台的单元刚度计算系统，利用智能手机体积小、便于携带、成本低、系统开放、功能完备等特点,结合平台良好的发展趋势和广泛的应用前景,提出了手机上的土木工程专业计算类软件的设计流程,为土木工程中与单元刚度矩阵相关的复杂计算提供了技术支持。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于Android平台的单元刚度矩阵计算系统，包括用户输入模块、计算模块和显示模块。用户输入模块包括计算参数l、A、I、E和α的输入。计算参数l为已知杆件的长度，单位为m。计算参数A为已知杆件截面面积，单位为m2。计算参数I为已知杆件的惯性矩，单位为m4。计算参数E为弹性模量，单位为×104kPa。计算参数α为在整体坐标系下已知杆件与水平方向的夹角，单位为°。用户输入模块采用文本框输入参数，文本框类型为“numberDecimal”,即用户只能输入数字，且只能输入正数，避免因输入文本类型错误而导致程序不能正常运行的情况。所述计算模块包括局部坐标系下单元刚度矩阵的计算、单元坐标转换矩阵T的计算、单元坐标转换矩阵的转置矩阵TT的计算、整体坐标系下单元刚度矩阵ke的计算。所述在局部坐标系单位刚度矩阵方程的理论支持下，通过用户输入的计算参数l、A、I和E在程序设定的逻辑运算下求得；所述T在已知杆件与整体坐标系水平方向的夹角α的条件下通过设定程序的逻辑运算求得；所述TT通过设定程序对单元坐标转换矩阵T转置后求得；所述ke通过设定程序对矩阵相乘计算求得；所述计算模块中，如果用户忘记输入某一计算模块的所需计算参数，屏幕会自动跳出一个提示框，提醒用户哪一个计算参数忘记输入，并使相应文本框获取输入光标。所述显示模块包括5个不同界面，分别用于显示主界面控件和矩阵T、TT、ke，其中非主界面还设置有按钮控件，方便用户返回主界面修改参数和再次运算。所述显示模块，还用于描述输入键盘以及实现键盘的监听，当用户点击输入框时，自动弹出输入键盘；当用户点击手机屏幕的其他位置时，输入键盘自动隐藏。所述显示模块，还设置有界面现场保存功能，即当用户临时中断该计算系统时(比如接听电话，切屏等操作)，用户输入的数据会被及时保存，防止Android系统在后台将该进程销毁。本发明具有以下优异效果：利用智能手机体积小、便于携带、成本低、系统开放、功能完备等特点,结合平台良好的发展趋势和广泛的应用前景,提出了手机上的土木工程专业计算类软件的设计流程,为土木工程中与单元刚度矩阵相关的复杂计算提供了技术支持。附图说明图1是本发明的系统结构示意图；图2是本发明的局部坐标系下单元刚度矩阵图3是本发明的单元坐标转换矩阵T；图4是本发明的整体坐标系下已知杆件与水平方向的夹角示意图；图5是本发明的用户操作流程图。具体实施方式现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。如图1所示，一种基于Android平台的单元刚度矩阵计算系统，包括用户输入模块、计算模块和显示模块。所述用户输入模块：用户输入计算参数。所述计算模块：设置有不同计算按钮，在用户点击后，获取用户的输入值进行设定的逻辑运算。所述显示模块：为计算模块的计算结果提供展示平台。如图1所示，所述用户输入模块包括计算参数l、A、I、E和α的输入。所述计算参数l为已知杆件的长度，单位为m。所述计算参数A为已知杆件截面面积，单位为m2。所述计算参数I为已知杆件的惯性矩，单位为m4。所述计算参数E为弹性模量，单位为×104kPa。所述计算参数α为在整体坐标系下已知杆件与水平方向的夹角，单位为°。所述用户输入模块采用文本框输入参数，文本框类型为“numberDecimal”,即用户只能输入数字，且只能输入正数，避免因输入文本类型错误而导致程序不能正常运行的情况。如图1所示，所述计算模块包括矩阵T、TT、ke的计算。如图1所示，所述显示模块包括5个不同界面，分别用于显示主界面控件和各个计算模块所得矩阵，其中非主界面还设置有按钮控件，用于返回主界面。所述显示模块，还用于描述输入键盘以及实现键盘的监听，当用户点击输入框时，自动弹出输入键盘；当用户点击手机屏幕的其他位置时，输入键盘自动隐藏。部分重要代码如下：所述显示模块，还设置有界面现场保存功能，即当用户临时中断该计算系统时(比如接听电话，切屏等操作)，用户输入的数据会被及时保存，防止Android系统在后台将该进程销毁。部分重要代码如下：如图2所示，所述为局部坐标系单位刚度矩阵。根据局部坐标系单位刚度矩阵方程可以得知为6×6方阵，程序中实现该运算逻辑的部分重要代码如下所示：1.获取用户输入参数值(以获取l值为例)：2.创建封装类CalculateDemo.java，实现基本逻辑运算(以为例)：3.通过调用封装类CalculateDemo.java为矩阵每个元素赋值：如图3所示所述T为单元坐标转换矩阵。已知杆件在整体坐标系下水平方向的夹角α，如图4所示可得出如图3所示的转化矩阵。程序中实现该运算逻辑的部分重要代码如下所示：所述TT通过设定程序对单元坐标转换矩阵T转置后求得，程序中实现该运算逻辑的部分重要代码如下所示：所述ke为矩阵通过设定程序对矩阵TT、T相乘计算求得；程序中想要实现实现该运算逻辑需要运用三重循环结构，部分重要代码如下所示：如图5所示，如果用户忘记输入某一计算模块的所需计算参数，屏幕会自动跳出一个提示框，提醒用户哪一个计算参数忘记输入，并使相应文本框获取输入光标。实现该功能的部分重要代码如下(以忘记输入l值为例)：以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。