Bauinformatik 1. Teil 1 / VBA. Ernst Baeck. Fachgebiet Statik und Dynamik der Flächentragwerke. 27. April 2017

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1 Bauinformatik 1 Teil 1 / VBA Ernst Baeck Fachgebiet Statik und Dynamik der Flächentragwerke 27. April 2017 E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 1 / 49

2 Die Programmiersprache VBA Visual Basic for Applications E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 2 / 49

3 Erste VBA Anmerkungen Einleitung Ein Programm... ist eine Textdatei Beginn mit sub, Ende mit end sub hat einen Namen (hier hello) enthält Kommentare enthält Deklarationen enthält Anweisungen wird sequentiell ausgeführt freies Format nicht case sensitive besteht i.a. aus mehreren Teilen H e l l o World Sub h e l l o ( ) Dim s As S t r i n g s = H e l l o World! MsgBox s End Sub E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 3 / 49

4 Kommentar VBA-Grundlagen Kommentar Ein Kommentar... ist ein beliebiger Text wird bei Ausführung ignoriert wird durch ein Zeichen eingeleitet ist für Verständnis unverzichtbar... h i e r geht e s l o s Sub h e l l o ( ) V a r i a b l e n d e k l a r a t i o n Dim s As S t r i n g Zuweisung s = H e l l o World! S t a r t e Messagebox MsgBox s End Sub... h i e r i s t das Ende E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 4 / 49

5 Statement VBA-Grundlagen Statement Ein Statement... ist eine Deklaration oder... eine Anweisung wird durch Zeilenende geschlossen oder durch das Zeichen : wird mit fortgesetzt enthält Schlüsselworte (dim,...) und Namen (a,b,...) Some S t a t e m e n t s Sub d e k l a r a t i o n e n ( ) e i n Statement dim a As I n t e g e r dim b As I n t e g e r dim c As I n t e g e r z w e i S t a t e m e n t s a = 1 : b = 3 e i n Statement i n 2 Z e i l e n c = a + b MsgBox Das war s! End Sub E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 5 / 49

6 Deklaration VBA-Grundlagen Deklaration Eine Deklaration... steht i.a. vor den Anweisungen vereinbart eine neue Variable oder eine Konstante vereinbart deren Namen vereinbart deren Indizierung (Vektor/Matrix) beginnt mit dem Schlüsselwort dim dim <Name> as <Datentyp> e l e m e n t a r e Datentypen Sub d e k l a r a t i o n e n ( ) n u m e r i s c h e Typen Dim b As Byte Dim i As I n t e g e r Dim l As Long Dim s As S i n g l e Dim d As Double w e i t e r e Typen Dim n As Boolean Dim y As S t r i n g Dim v As V a r i a n t Dim o As Object Konstante Const p i = MsgBox Das war s! End Sub E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 6 / 49

7 Namen VBA-Grundlagen Namen Namen müssen syntaktisch korrekt sein: keine Schlüsselworte dürfen keine Leerzeichen enthalten dürfen keine Operatoren enthalten erster Buchstabe keine Ziffer e l e m e n t a r e Datentypen Sub d e k l a r a t i o n e n ( ) n u m e r i s c h e Typen Dim 1b As Byte Dim i+ As I n t e g e r Dim l As Long Dim s As S i n g l e Dim d As Double Name a a1b a b a.b äöü Bewertung ok ok Leerzeichen Operator Keine Sonderzeichen w e i t e r e Typen Dim n ( n e i n ) As Boolean Dim y ( j a ) As S t r i n g Dim v As V a r i a n t Dim o As Object Konstante Const 314 p i = End Sub Was ist unzulässig? E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 7 / 49

8 Namen Programm in VBA-IDE IDE: Integrated Development Environment Trubo Pascal: eine der ersten IDEs in den 80igern Syntax Highlighter: Kommentare grün Schlüsselworte blau Programm-Code schwarz Fehlerhafte Zeilen rot E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 8 / 49

9 Datentypen Datentypen E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 9 / 49

10 Elementare Datentypen VBA-Grundlagen Datentypen Datentypen... sind abhängig von Hardware basieren auf 8Bit Bytes nur 2er Potenzen verfügbar (1,2,4,8) Typ Suf Bytes Bereich Hinweis Byte nur positiv! Integer % sonst 4Bytes Long & ca. 2G = Boolean 2 TRUE, FALSE / FFFF,0000 nur 1 Bit! Single! 4 float: 7 signifikante Stellen nur für Graphik Double # 8 float: 16 signifikante Stellen für Berechnung String $ 2GB Beschränkung durch Integer für Texte Variant - beliebiger Inhalt VBA EXCEL Object 4 Objektadresse E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 10 / 49

11 Operatoren Operatoren E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 11 / 49

12 Operatoren Arithmetische Operatoren Nahezu mathematische Notation. Potenzierung als Operator verfügbar. Besser als C! Operator Beispiel Anmerkung = x = 6 Zuweisung: x: 6 + x = x+2 Addition zweier Werte. x: 8 - x = x-3 Subtraktion zweier Werte. x: 5 * x = x*2 Multiplikation zweier Werte. x: 10 / x = x/5 Division zweier Werte. x: 2 ^ x = 4^2 Potenzierung. x: 16 \ x = 5\2 Ganzzahlige Division. x: 2 mod x = 3 mod 2 Rest aus ganzzahliger Division. x: 1 E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 12 / 49

13 Operatoren Vergleichsoperatoren Nahezu mathematische Notation. Wichtig für Verzweigungen und Abfragen. Zuweisung (=) und Gleichheit (=) sollten nicht verwechselt werden. Operator Beispiel Anmerkung < x = 2 < 3 kleiner-operator (x: true) <= x = 2 <= 3 Kleiner-Gleich-Operator (x: true) >= x = 2 >= 3 Größer-Gleich-Operator (x: false) = x = (2 = 3) Gleichheits-Operator (x: false) <> x = (2 <> 3) Ungleichheits-Operator (x: true) E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 13 / 49

14 Bool sche Operatoren VBA-Grundlagen Operatoren Folgende Operatoren verknüpfen bool sche Ausdrücke. Operator Beispiel Anmerkung not x = not(2 < 3) Kleiner-Operator (x: false) and x = (2 < 3)and(4 < 5) UND-Operator (x: true) or x = (2 < 3)or(4 > 5) ODER-Operator (x: true) xor x = (2 < 3)xor(4 < 5) EXL-ODER-Operator (x: false) equ x = (2 > 3)equ(4 > 5) Gleichheitsoperator (x: true) and true false true true false false false false or true false true true true false true false xor true false true false true false true false E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 14 / 49

15 Operatoren Verkettungsoperatoren Zeichenketten werden mit dem + Operator verkettet. Unterschiedliche Datentypen werden mit dem & Operator verkettet. Operator Beispiel Anmerkung + x = Hallo + Welt Text und Text (x: Hallo Welt ). & x = summe = & (1+2) Text und Wert (x: summe = 3 ). E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 15 / 49

16 Funktionen, Unterprogramme Funktionen Unterprogramme E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 16 / 49

17 Funktionen, Unterprogramme Funktionen und Unterprogramme Programm-Code sollte in Unterprogramme strukturiert werden Maximale Programmlänge ca Zeilen Vermeiden von Spagetti-Code Unterprogramme und Funktionen sind gekapselte, wieder verwendbare Programmmodule. Parameter werden über die Liste der formalen Parameter vom aufrufenden Programm übergeben Funktionen liefern einen Rückgabewert, der direkt in einem Ausdruck verwendet werden kann. E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 17 / 49

18 Funktionen, Unterprogramme Parameterliste Formale Parameter sind Parameter in der Funktionsdefinition Aktuelle Parameter sind Parameter im Funktionsaufruf Parametersyntax: [<Typ>] <name> [As <Datentyp>] Typ: - byref: Übergabe der Adresse (Standard), veränderbar - byval: Übergabe des Wertes, nicht veränderbar Datentyp: Integer, Double, String, etc... Parameterliste: ([Parameter1, [Parameter2, [Parameter3,...]]]) E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 18 / 49

19 Unterprogramm / Subroutine Funktionen, Unterprogramme Syntax: <sub> <Name> ([Parameterliste ]) <Anweisungen> <end sub> Aufruf: <call> <Name> ([Parameterliste ]) Sub s u b c a l l e r ( ) Dim a As I n t e g e r Dim b As I n t e g e r Dim c As I n t e g e r a = 1 : b = 2 C a l l addbyval ( a, b, c ) a = 1 : b = 2 C a l l addbyref ( a, b, c ) End Sub Aufruf 1 ByVal: a,b unverändert Aufruf 2 ByRef: a = 2, b = 4 Sub addbyref ( ByRef a As I n t e g e r, ByRef b As I n t e g e r, ByRef c As I n t e g e r ) a = a + 1 : b = b 2 c = a + b End Sub Sub addbyval ( ByVal a As I n t e g e r, ByVal b As I n t e g e r, ByRef c As I n t e g e r ) a = a + 1 : b = b 2 c = a + b End Sub E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 19 / 49

20 Funktion / Function VBA-Grundlagen Funktionen, Unterprogramme Syntax: <function> <Name> ([Parameterliste ] [As <Datentyp>]) <Anweisungen> <name> = <Rückgabewert> <end function> Aufruf: <Variable> = <Name> ([Parameterliste ]) Sub f u n c t i o n c a l l e r ( ) Dim a As Double, b As Double, c As Double, f As Double, x As Double a = 1 : b = 0 : c = 4 f = p a r a b e l ( a, b, c, 2#) End Sub Function p a r a b e l ( ByVal a As Double, ByVal b As Double, ByVal c As Double, ByVal x As Double ) p a r a b e l = a x ˆ 2 + b x + c End Function E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 20 / 49

21 Rekursive Funktionen VBA-Grundlagen Funktionen, Unterprogramme Rekursive Funktionen rufen sich selbst auf die Rekursion muss ein Ende finden ohne Rekursionsende Stack-Overflow Fallunterscheidung mit if, else Fakultät: { n (n 1)! für n > 1 n! = 1 für n < 2 Sub f a k u l t a e t r e k u r s i v ( ) Dim f As Long f = f a k u l t a e t ( 4 ) End Sub Function f a k u l t a e t ( n As I n t e g e r ) As Long I f n > 1 Then f a k u l t a e t = n f a k u l t a e t ( n 1) E l s e f a k u l t a e t = 1 End I f End Function E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 21 / 49

22 Schleifen Schleifen E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 22 / 49

23 Schleifen Die FOR-Schleife Indizierte Wiederholungen werde mit for eingeleitet und mit next abgeschlossen. Durchläufe werden über eine Index-Variable gesteuert. Festlegung der Indexvariablen durch Startwert, Endwert und optionaler Schrittweite (std.: 1) Anweisung in for - next - Klammer werden ausgeführt. Syntax: <for> <var> = <start> <to> <stop> [<step> <Schritt>] [Anweisungen] <next> Beispiel: Summe aller geraden Zahlen in [4,..., 16], Ergebnis s. s = 0 f o r i =4 to 16 s t e p 2 s = s + i next E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 23 / 49

24 Die DO-Schleife, vor-variante Schleifen Implizite Wiederholungen werde mit do eingeleitet und mit loop abgeschlossen. Abbruch-Bedingung wird vor Durchlauf geprüft. while Bedingung = until not Bedingung Syntax: <do> [<while> Bedingung <until> Bedingung] <Anweisungen> <loop Beispiel: Summe aller geraden Zahlen in [4,..., 16], Ergebnis s. s = 0 : i = 4 do w h i l e i <= 16 s = s + i Debug. P r i n t i = i +2 l o o p ( i= & i & s= & s ) E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 24 / 49

25 Die DO-Schleife, nach-variante Schleifen Implizite Wiederholungen werde mit do eingeleitet und mit loop abgeschlossen. Abbruch-Bedingung wird nach Durchlauf geprüft. while Bedingung = until not Bedingung Mindestens ein Durchlauf Syntax: <do> <Anweisungen> <loop [<while> Bedingung <until> Bedingung] Beispiel: Summe aller geraden Zahlen in [4,..., 16], Ergebnis s. s = 0 : i = 4 do s = s + i Debug. P r i n t i = i +2 l o o p w h i l e i <= 16 ( i= & i & s= & s ) E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 25 / 49

26 Beispiel: Geometrische Reihe Schleifen s n = a 0 n i=0 Implementierung mit for Schleife. q k = a ( 0 1 q n+1 ) 1 q Ausgabe im i-ten Schritts aktuelle Summe und Ergebnis. Sub g e o m e t r i s c h e r e i h e ( ) a = 5#: q = 3#: s = 0 : n = 3 sn = a (1 q ˆ ( n + 1 ) ) / (1 q ) For i = 0 To n Next End Sub s = s + a q ˆ i Debug. P r i n t ( i= & i & s= & s & sn = & sn ) >> Ausgabe i= 0 s= 5 sn = 200 i= 1 s= 20 sn = 200 i= 2 s= 65 sn = 200 i= 3 s= 200 sn = 200 E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 26 / 49

27 Die Abfrage mit if VBA-Grundlagen Abfrage und Abbruch if einfach: Einfache Variante erlaubt nur eine optionale Anweisung Allgemeine Variante erlaubt einen optionalen Anweisungsblock Syntax: einfache Variante <if> <Bedingung> then <Anweisung> Syntax: allgemeine Variante <if> <Bedingung> then [Anweisungen] <endif> s = 0 i f s = 0 then s = 1 if allgemein: s = 0 : t = 1 I f s = 0 Then s = 1 t = 2 End I f E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 27 / 49

28 Abfrage und Abbruch exit for und exit do Abbruch einer for Schleife erfolgt mit exit for Abbruch einer do Schleife erfolgt mit exit do Es gibt keine Anweisung um einen Durchlauf abzubrechen! wir müssen uns leider mit goto behelfen goto erwartet eine Sprungmarke (Name) Sprungmarke wird mit : abgeschlossen Abbruch einer for Schleife: Sub e x i t f o r ( ) For i = 1 To 10 I f i > 5 Then E x i t For Debug. P r i n t ( i = & i ) Next End Sub Abbruch eines Durchlaufs mit goto: Sub c o n t i n u e f o r ( ) For i = 1 To 10 I f i = 5 Then GoTo n e x t C y c l e Debug. P r i n t ( i = & i ) n e x t C y c l e : Next End Sub E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 28 / 49

29 Verzweigungen Verzweigungen E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 29 / 49

30 Die if -elseif -else Verzweigung Verzweigungen Fallunterscheidung mit if, elseif und else alle elseif - Zweige sind optional der else - Zweig ist optional Bedingung bool scher Ausdruck Syntax: <if> <Bedingung 1> then <Anweisungen 1> <elseif> <Bedingung 2> <then> <Anweisungen 2> <elseif> <Bedingung 3> <then> <Anweisungen 3> <else> <Bedingung n> <then> <Anweisungen n> <endif> Beispiel: Sub i f v e r z w e i g u n g ( ) i = 7 I f i = 1 Then Debug. P r i n t ( i = 1 ) E l s e I f i = 2 Then Debug. P r i n t ( i = 2 ) E l s e I f i = 5 Then Debug. P r i n t ( i = 5 ) E l s e I f i = 20 Then Debug. P r i n t ( i = 20 ) E l s e Debug. P r i n t ( i weder 1, 2, 5, 2 0 ) End I f End Sub E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 30 / 49

31 Die select-case-else Verzweigung Verzweigungen Fallunterscheidung select, case und else alle case - Zweige ab 2 optional der else - Zweig ist optional Syntax: <select case> <Variable> <case <Wert 1>[,<Wert 1.1>]: <Anweisungen 1> <case <Wert 2>: <Anweisungen 2> <case <Wert 3>: <Anweisungen 3> <case else : <Anweisungen n> <end select> Beispiel: Sub s e l e c t v e r z w e i g u n g ( ) i = 2 S e l e c t Case i Case 1, 9 : Debug. P r i n t ( i = 1 o d e r 9 ) Case 2 : Debug. P r i n t ( i = 2 ) Case 3 : Debug. P r i n t ( i = 5 ) Case 2 0 : Debug. P r i n t ( i = 20 ) Case E l s e Debug. P r i n t ( i weder 1, 2, 5, 2 0 ) End S e l e c t End Sub E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 31 / 49

32 Felder Felder / Arrays E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 32 / 49

33 Indizierte Variablen, Felder Felder Felder sind Implementierungen von Vektoren oder Matrizen Felder haben i.a. mehrere Indizes, a i,j Der statische Indexbereich wird bei der Deklaration vorgegeben Der Indexbereich hat einen unteren und einen oberen Grenzwert Syntax: <dim> <var> (<von> To <bis> [, Index 2]) As <Typ> Beispiel: Deklaration 3x2 Initialisierung Indexbereich 1: 1-3 Indexbereich 2: 1-2 Sub f e l d e r 1 ( ) Dim x ( 1 To 3, 1 To 2) As Double For i = 1 To 3 For j = 1 To 2 Next Next End Sub x ( i, j ) = i + j E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 33 / 49

34 Umsetzung einer mathematischen Notation in Schleifen Felder Eine einfache Summe 10 i i=1 Länge eines transformierten Vektors l = A v 2 n n = (a i,j v j ) i=1 j=1 1 2 s = 0 for i=1 to 10 s = s + i next l = 0 for i=1 to n s = 0 for j=1 to n s = s + a(i,j)*v(j) next l = l +s*s next l = sqr(l) E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 34 / 49

35 Felder Warum dynamische Speicherverwaltung Benutzerabhängige Probleme erwarten oft variable Dimensionen Das Beispiel des Tragwerks hat 5 Verschiebungen und 4 Verdrehungen Die Dimension der statischen Analyse ist demnach 9 K x = f mit Steifigkeit K, Verformung x und Last f kn 3 kn z x E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 35 / 49

36 Felder Dynamische Felder, Allokation Statische Felder sind nicht an die Problemdimension anzupassen Dynamische Felder werden in zwei Schritten erzeugt - Variablendeklaration ohne Indexbereich - Dimensionierung zur Laufzeit mit ReDim Statische und dynamische Felder haben gleiches Zugriffsverhalten. Dynamische Felder können zur Laufzeit neu dimensioniert werden. Sub d y n f e l d e r ( ) Dim v e k t o r 1 (1 To 2) As Double s t a t i s c h e A l l o k a t i o n Dim v e k t o r 2 ( ) As Double dynamisch A l l o k a t i o n ReDim v e k t o r 2 (1 To 2) ok! ReDim v e k t o r 1 (1 To 3) F e h l e r! ReDim NUR dynamisch! ReDim v e k t o r 2 (1 To 3) ok! End Sub E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 36 / 49

37 Felder Schleife über iterierbare Container Felder können über ihren Index iteriert werden (for) Implizite Iteration mit for-each. Syntax: <for each> <var1> In <var2> [Anweisungen] <next> var2 ist Container, var1 ein Objekt des Containers. Dim a (1 To 3) As I n t e g e r a ( 1 ) = 1 1 : a ( 2 ) = 1 2 : a ( 3 ) = 13 For Each i I n a Debug. P r i n t a = & i Next Ein Feld wird deklariert, initialisiert und mit for-each ausgegeben. E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 37 / 49

38 Strukturen Strukturen / Types E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 38 / 49

39 Strukturen Strukturen nach den Datentypen ein weiterer Schritt in die reale Welt es werden beliebige Datentypen (auch Strukturen) zusammengefasst muss vor allen Funktionen, Unterprogrammen deklariert werden! Syntax: <Type> <Name> <Name 1> As <Datentyp 1> [<Name 2> As <Datentyp 2>]... <end Type> E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 39 / 49

40 Beispiel: Linie mit 2 Punkten Strukturen Punkt: 3d Koordinaten (Feld) Linie: 2 Punkte (Feld) Jeweils: RGB-Farbe und Kommentar Sub t y p e t e s t ( ) Dim l i n As L i n i e l i n. p ( 1 ). x ( 1 ) = 0#: l i n. p ( 2 ). x ( 1 ) = 1# l i n. p ( 1 ). x ( 2 ) = 0#: l i n. p ( 2 ). x ( 2 ) = 1# l i n. p ( 1 ). x ( 3 ) = 0#: l i n. p ( 2 ). x ( 3 ) = 0. 5 l i n. p ( 1 ). c = S t a r t p u n k t l i n. p ( 2 ). c = Endpunkt l i n. c = Meine L i n i e l i n. p ( 1 ). f = &HFF0000 r o t e r Punkt l i n. p ( 2 ). f = &HFF00& g r ü n e r Punkt l i n. f = &HFF& b l a u e L i n i e End Sub Type Punkt x (1 To 3) As Double K o o r d i n a t e n f As Long Farbe c As S t r i n g Kommentar End Type Type L i n i e p ( 1 To 2) As Punkt 2 Punkte f As Long Farbe c As S t r i n g Kommentar End Type RGB-Farben: 1 Byte/Farbe Bereich: [0 255] rot: &HFF0000& grün: &H00FF00& blau: &H0000FF& E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 40 / 49

41 Entity-Relationship-Modell Strukturen Das ER-Modell ist De-facto-Standard der Datenmodellierung. Das ER-Modell wurde 1976 von Peter Chen vorgestellt. Es besteht aus Entities (Objekten der Realität), Relationships (Beziehungen), Attributes (Eigenschaften) und Kardinalitäten (Objektanzahl in einer Liste) Fehlt eine Beziehung, so wird dies als enthält betrachtet. Attribut 1 Attribut 2 Attribut 1 Entity 1 1 Relationship * Entity 2 Attribut 2 Attribut 3 Attribut 3 E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 41 / 49

42 Stabwerk und dessen Objekte Strukturen Objekte: Stabwerk 3 Stäbe, 4 Knoten und 2 Lasten Knoten Koordinaten, Auflagerbeschreibung Stab Knotenzuweisung, Fläche, E-Modul, Trägheitsmoment Last Lastwert, Richtung, Position U100: A = 13, 5cm 2, I = 206cm 4, Stahl S235: E = N/mm kn 3 kn z x E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 42 / 49

43 ER-Diagramm des Stabwerks Strukturen Komposition ist Beziehung 1 n... 1 Stabwerk enhält 3 Stäbe (Komposition Feld) 1 Stabwerk enhält 4 Knoten (Komposition Feld) 1 Stabwerk enhält 2 Lasten (Komposition Feld) Stab Knoten Stabwerk 1 2 Last Type Stabwerk s ( 1 To 3) as Stab k ( 1 To 4) As Knoten l (1 To 2) As L a s t End Type 1 1 Lager E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 43 / 49

44 Objektanalyse des Stabes Strukturen Die Nummer des Stabes ne ist sein Feldindex. Der Stab hat die Nummern der anschließenden Knoten nk (Feld!). Das Material des Stabes wird beschrieben durch den E-Modul de. Die Stabquerschnitte werden in 2d beschrieben durch die Flache da und durch das Flächenträgheitsmoment di. Vorsicht: double für dimensionierte Größen, integer für abzählbare Größen. nk(1 : 2) Stab de da di Type Stab nk (1 To 2 ) As I n t e g e r de As Double da As Double d I As Double End Type E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 44 / 49

45 Objektanalyse des Knotens Strukturen Die Nummer des Knotens nk ist sein Feldindex. Der Knoten hat Koordinaten x (Feld!). Ein Knoten enthält ein Lagerobjekt l. Kardinalitäten jeweils 1. Knoten x(1 : 2) 1 1 l Type Knoten nk As I n t e g e r x (1 To 2) As Double l As Lager End Type E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 45 / 49

46 Objektanalyse des Lagers Strukturen Kennwerte des Lagers: 0=verschieblich, 1=fest. Lager Verschiebung in x, t x. Lager Verschiebung in z, t z. Lager Verdrehung um y, r y. t x Lager r y t z Type Lager t x as I n t e g e r t z as I n t e g e r r y as I n t e g e r End Type E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 46 / 49

47 Objektanalyse der Last VBA-Grundlagen Strukturen Die Last wird aufgebracht auf Stab ne. Die Last hat einen Wert w. Die Last hat eine Richtung, Winkel p gegen positive x-achse. Lastposition auf Element. s [0. 1.]. ne Last p w s Type L a s t ne as i n t e g e r Elementnummer w as double Wert p as double Winkel s as double K o o r d i n a t e End Type E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 47 / 49

48 Strukturen Gesamtdiagramm der Struktur Stabwerk de da di x(1 : 2) nk(1 : 2) Stab 3 1 Stabwerk 1 4 Knoten ne 1 2 Last s 1 1 Lager w p t x t z r y E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 48 / 49

49 Strukturen Implementierung einer Stabwerk-Struktur Bei der Implementierung wird die Null-Initialisierung berücksichtigt. Eigenschaften werden durch Kopieren der Stäbe zugewiesen. Lineare Stab-Struktur erlaubt die Verwendung einer For-Schleife. dim s as s t a b w e r k K o o r d i n a t e n s. k ( 2 ). x ( 1 ) = s. k ( 3 ). x ( 1 ) = s. k ( 3 ). x ( 2 ) = 200. s. k ( 4 ). x ( 1 ) = s. k ( 4 ). x ( 2 ) = 200. Lager s. k ( 2 ). l. t x = 1 s. k ( 2 ). l. t y = 1 s. k ( 4 ). l. t x = 1 E i g e n s c h a f t e n s. s ( 1 ). de = s. s ( 1 ). da = s. s ( 1 ). d I = 206 s. s ( 2 ) = s. s ( 1 ) s. s ( 3 ) = s. s ( 1 ) Verbindungen f o r i =1 to 3 s. s ( i ). nk ( 1 ) = i s. s ( i ). nk ( 2 ) = i +1 next L a s t e n s. l ( 1 ). ne = 1 : s. l ( 1 ). w = 5 s. l ( 1 ). p = 90 : s. l ( 1 ). s = 200/500 s. l ( 2 ). ne = 2 : s. l ( 2 ). w = 3 s. l ( 2 ). p = 0 : s. l ( 2 ). s = kn kn z x E. Baeck (Uni-DUE) Folien-Skript (V) 49 / 49