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.,結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器使用教程,土木工程系力學(xué)課題組制作,.,目錄,.,1.軟件簡(jiǎn)介,結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器(StructuralMechanicsSolver,簡(jiǎn)稱SMSolver)是一個(gè)面向教師、學(xué)生以及工程技術(shù)人員的計(jì)算機(jī)輔助分析計(jì)算軟件,其求解內(nèi)容包括了二維的平面結(jié)構(gòu)(體系)幾何組成、靜定、超靜定、位移、內(nèi)力、影響線、包絡(luò)圖、自由振動(dòng)、彈性穩(wěn)定、極限荷載等經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中所涉及的一系列問(wèn)題,全部采用精確算法給出精確解答。,.,1.軟件簡(jiǎn)介,在該網(wǎng)站可以下載軟件共享版!,.,1.軟件簡(jiǎn)介,觀覽器,命令編輯器,.,2.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹,結(jié)點(diǎn):結(jié)點(diǎn)是在計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)出現(xiàn)的概念,結(jié)點(diǎn)一般是兩個(gè)或以上桿件的交點(diǎn)。,.,2.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹,N,Nn,x,yNn,結(jié)點(diǎn)編碼;x,結(jié)點(diǎn)的x坐標(biāo);y,結(jié)點(diǎn)的y坐標(biāo)。,結(jié)點(diǎn)命令,.,2.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹,單元:連接結(jié)點(diǎn)的桿件。,.,2.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹,E,N1,N2,DOF11,DOF12,DOF13,DOF21,DOF22,DOF23,單元命令,N1,N2,單元兩端的結(jié)點(diǎn)碼;以下連接方式:1為連接,0為不連接:DOF11,桿端1處的x方向自由度的連接方式,缺省值=1;DOF12,桿端1處的y方向自由度的連接方式,缺省值=1;DOF13,桿端1處的轉(zhuǎn)角方向自由度的連接方式,缺省值=0;DOF21,桿端2處的x方向自由度的連接方式,缺省值=1;DOF22,桿端2處的y方向自由度的連接方式,缺省值=1;DOF23,桿端2處的轉(zhuǎn)角方向自由度的連接方式,缺省值=0。,.,2.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹,位移約束:限制物體運(yùn)動(dòng)的其他物體或裝置,包括連桿支座、鉸支座、固定支座等6種支座。,.,2.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹,位移約束,ESUPT,Selem,SelemEnd,Stype,Sdir,Sdisx,Sdisy,SdixR,Selem,單元編碼;SelemEnd,單元桿端;Stype,單元桿端約束類型;Stype=1,x方向;Stype=2,y方向;Stype=3,轉(zhuǎn)角方向;Stype=4,x方向、y方向和轉(zhuǎn)角方向;Stype=5,斜向;Sdir,支座方向,僅當(dāng)Stype=5時(shí)需輸入;Sdisx,x方向的支座位移,缺省值=0;Sdisy,y方向的支座位移,缺省值=0;SdisR,轉(zhuǎn)角方向的支座位移,缺省值=0。,.,2.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹,荷載條件:定義作用在單元上的集中荷載、集中力矩、均布荷載、均布力矩、線性分布荷載、線性分布力矩。,.,2.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹,荷載條件,ELOAD,Ln,Ltype,Lsize1,Lsize2,Lpos1,Lpos2,Ldir,Ln,荷載作用的單元碼;Ltype,荷載類型;Ltype=1(-1),集中荷載,指向(背離)單元;Ltype=2(-2),集中力矩,逆時(shí)(順時(shí))針?lè)较?;Ltype=3(-3),均布荷載,指向(背離)單元;Ltype=4(-4),均布力矩,逆時(shí)(順時(shí))針?lè)较?;Ltype=5(-5),線性荷載,指向(背離)單元;Ltype=6(-6),線性彎矩,逆時(shí)(順時(shí))針?lè)较?;Lsize1,Lsize2,荷載大??;當(dāng)Ltype=1,-1,2,-2,3,-3,4,-4時(shí),輸入Lsize1;當(dāng)Ltype=5,-5,6,-6時(shí),輸入Lsize1及Lsize2;Lsize1,荷載起點(diǎn)的大?。籐size2,荷載終點(diǎn)的大?。籐pos1,荷載起點(diǎn)至單元桿端1的距離與桿長(zhǎng)的比值,缺省值=0;Lpos2,荷載起點(diǎn)至單元桿端1的距離與桿長(zhǎng)的比值,缺省值=1;Ldir,荷載方向(度),僅當(dāng)Ltype=1,3,5或-1,-3,-5時(shí)輸入,缺省值=0。,.,2.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹,單元材料性質(zhì):定義一個(gè)或多個(gè)單元的抗拉剛度、抗彎剛度、均布質(zhì)量、極限彎矩、抗剪剛度等。計(jì)算剛度、極限荷載等計(jì)算時(shí)使用。,.,2.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹,ESUPT,Selem,SelemEnd,Stype,Sdir,Sdisx,Sdisy,SdixR,Selem,單元編碼;SelemEnd,單元桿端;Stype,單元桿端約束類型;Stype=1,x方向;Stype=2,y方向;Stype=3,轉(zhuǎn)角方向;Stype=4,x方向、y方向和轉(zhuǎn)角方向;Stype=5,斜向;Sdir,支座方向,僅當(dāng)Stype=5時(shí)需輸入;Sdisx,x方向的支座位移,缺省值=0;Sdisy,y方向的支座位移,缺省值=0;SdisR,轉(zhuǎn)角方向的支座位移,缺省值=0。,單元材料性質(zhì),.,2.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹,計(jì)算桿件軸向拉伸和軸向壓縮變形時(shí)使用,單元材料性質(zhì),.,2.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹,計(jì)算桿件彎曲變形時(shí)使用,yc=ycq+ycm=,單元材料性質(zhì),.,2.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹,計(jì)算桿件極限荷載時(shí)使用,結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟,.,3.力學(xué)求解器建模步驟,結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟,.,3.力學(xué)求解器建模步驟,結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟,.,3.力學(xué)求解器建模步驟,結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟,.,3.力學(xué)求解器建模步驟,結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟,.,3.力學(xué)求解器建模步驟,結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟,靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算不必輸入材料性質(zhì);超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算必須輸入材料性質(zhì),EA設(shè)置為無(wú)窮大,其他項(xiàng)要根據(jù)實(shí)際情況而定,軸向剛度EA則根據(jù)理論來(lái)確定。,.,3.力學(xué)求解器建模步驟,結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟,彎矩圖,.,3.力學(xué)求解器建模步驟,結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟,.,3.力學(xué)求解器建模步驟,結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟,.,3.力學(xué)求解器建模步驟,結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟,.,3.力學(xué)求解器建模步驟,結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟,.,3.力學(xué)求解器建模步驟,結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟,1.如考慮軸向壓縮變形,必須輸入各個(gè)桿件的抗拉剛度EA,抗彎剛度EI設(shè)為無(wú)窮大,抗剪剛度與溫度改變?yōu)榭蛇x項(xiàng);2.如考慮彎曲變形,必須輸入各個(gè)桿件的抗彎剛度EI,抗拉剛度EA設(shè)為無(wú)窮大,抗剪剛度與溫度改變?yōu)榭蛇x項(xiàng)。,.,3.力學(xué)求解器建模步驟,結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟,位移計(jì)算選項(xiàng)框,在位移顯示處選擇結(jié)構(gòu),在桿端位移值處打勾。該桿件的總位移為-3.185mm,.,4.計(jì)算功能分類,自動(dòng)求解功能:(1)平面體系的幾何組成分析,對(duì)于可變體系可靜態(tài)或動(dòng)畫顯示機(jī)構(gòu)模態(tài);(2)平面靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和位移計(jì)算,并繪制內(nèi)力圖和位移圖;(3)平面結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)和彈性穩(wěn)定分析,計(jì)算前若干階頻率和失穩(wěn)荷載,并靜態(tài)或動(dòng)畫顯示各階振型和失穩(wěn)模態(tài);(4)平面結(jié)構(gòu)的極限分析,求解極限荷載,并可靜態(tài)或動(dòng)畫顯示單向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模態(tài);(5)平面結(jié)構(gòu)的影響線分析,并繪制影響線圖。(6)平面結(jié)構(gòu)的內(nèi)力包絡(luò)圖分析,并繪制包絡(luò)圖。,.,4.計(jì)算功能分類,智能求解功能:(1)平面體系的幾何構(gòu)造分析:按三剛片法則求解,給出求解步驟;(2)平面桁架的截面法:找出使
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