2021年黃祖慰大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽指導(dǎo)講義

第六講MIDAS橋梁構(gòu)造模型入門講授人：黃祖慰打開軟件；另存到一種指定文獻夾(自己創(chuàng)立新文獻夾，目是使用以便)；開始操作：在主菜單中選取工具>單位體系在長度欄中選取mm在力欄中選取N點擊確認按鈕選中菜單系統(tǒng)在主菜單中選取工具>顧客指定>工具條。在工具條目錄中將節(jié)點、單元、特性打鉤對單元工具條上藍色某些用鼠標指定后若放到自己所需位置。使用相似辦法可以排列使用相似辦法可以排列節(jié)點工具條和特性工具條點擊工具條對話框結(jié)束按鈕以改進后橋梁教學(xué)模型作為例子一、定義材料本次分析橋梁模型材料力學(xué)參數(shù)為：順紋彈性模量E=1.0103MPa、順紋抗拉強度σ=30MPa。主菜單中選取模型>材料和截面特性>材料點擊添加那妞，調(diào)出材料數(shù)據(jù)對話框輸入材料名稱桐木類型選取：顧客自定義規(guī)范：無輸入彈性模量1e+3泊松比這里取0.25單位換算9.8*0.3/1000000牛/立方毫米在容重處直接輸入9.8*0.3/1000000

其她不考慮，若找到精確數(shù)據(jù)可填點擊確認按鈕材料定義完畢材料定義完了可以通過編輯對材料屬性進行修改二、定義截面主菜單中選取模型>材料和截面特性>截面點擊添加，一次添加如下截面添加時輸入截面名稱，選取截面類型，點擊顧客，輸入桿件參數(shù)截面類型有：桿號，名稱，類型，截面形狀1，橫梁，顧客，T型2，縱梁，顧客，箱型3，拉條，顧客，實腹長方形截面4，主梁豎桿，顧客，箱型5，橫斷面豎桿，顧客，H型6，下橫聯(lián)桿件，顧客，矩形詳細軟件對話框如下：截面定義完畢：三、建立模型建立節(jié)點單元節(jié)點號（開）；自動對齊（開）；選取正視圖點擊模型、節(jié)點、建立節(jié)點（節(jié)點起始號這一欄始終不論）輸入：坐標0,0,0復(fù)制次數(shù)6距離在DX上填100點擊合用，如下圖所示點擊復(fù)制移動節(jié)點按鈕用選取節(jié)點號為2-6節(jié)點輸入項目如下圖輸入框所示，點擊合用便可生成8-12節(jié)點建立單元：建立縱梁：點擊菜單、模型、單元、建立單元在建立單元對話框里面選取單元類型為普通梁/變截面梁材料選取桐木截面選取縱梁截面選取縱梁一次點擊1,2；2,3；3,4；4,5；5,6；6,7；節(jié)點建立起縱梁單元建立主梁豎桿：打開建立單元對話框，辦法同上，只需把截面改成主梁豎桿，依次分別點擊節(jié)點2,8；……6；12；建立豎桿按照上述辦法建立起拉條復(fù)制主梁：在單元建立對話框里面形式：復(fù)制等間距：DY：170復(fù)制次數(shù)選取1用選取已經(jīng)建立了所有單元和節(jié)點點擊合用，主梁即復(fù)制好，點擊視圖即可顯示出上圖。建立橫向連接系：點擊視圖顯示正面，通過從左上角滑至右下角選取邊上一片豎向構(gòu)件：節(jié)點顯示為粉紅色，單元顯示為艷藍色表達已經(jīng)被選定。點擊只顯示上一某些構(gòu)件，其她某些消隱。點擊可有如下顯示：先建立橫梁，打開單元建立對話框，將截面選為橫梁，依次連接節(jié)點2與14：建立下表面連接構(gòu)件，辦法同上，效果如下圖：為了建立中間豎桿，需要對單元43與單元44進行分割選取菜單、模型、單元、分割，進入對話框選取等間距，再通過選取單元43，44。點擊合用，單元分割，形成新節(jié)點25，26。建立中間豎桿：建立拉條：注意此時，在對話框BETA角這一欄要輸入90，建立構(gòu)件效果如下：復(fù)制橫向連接系通過選取已經(jīng)建立好橫向聯(lián)結(jié)系，點擊，顯示所有單元打開單元復(fù)制對話框選取等間距，在DX項輸入100，復(fù)制次數(shù)填寫4。點擊合用建立端橫梁，注意將BETA角項改回0：建立橋面添加材料：紙參數(shù)：彈性模量100MPa泊松比設(shè)為0.25紙張容重設(shè)為桐木3倍在容重處直接輸入3*9.8*0.3/1000000建立橋面邊界節(jié)點復(fù)制節(jié)點1，向DY方向復(fù)制距離為-15，選取節(jié)點方式可以用；復(fù)制節(jié)點13，向DY方向復(fù)制距離為15，選取節(jié)點方式可以用；這樣，就建立出兩個新節(jié)點，節(jié)點35和節(jié)點36復(fù)制節(jié)點，操作參照復(fù)制橫向聯(lián)結(jié)系，但注意此時是節(jié)點復(fù)制，DY=0，DX=100，復(fù)制次數(shù)為6，點擊合用，效果如下打開單元建立對話框單元類型選取板材料選取紙點擊新建厚度，點擊確認，下圖0.7是紙張厚度。依次選中橋面4個角點即可生成橋面到此為止，模型所有構(gòu)件建立完畢四、邊界條件梁橋類型屬于簡支梁打開菜單、模型、邊界條件、普通支承點擊視圖按鈕左下角點選取支承條件為:DXDYDZ用選取節(jié)點1，點擊合用。用選取節(jié)點13，支承方向改成DXDZ,點擊合用用選取節(jié)點7，支承方向改成DYDZ,點擊合用用選取節(jié)點19，支承方向改成DZ,點擊合用至此，邊界條件添加完畢。五、施加荷載自重：菜單、荷載、靜力荷載工況名稱（構(gòu)造自重）類型：恒荷載添加關(guān)閉菜單、荷載、自重在Z處填寫-1，點擊添加，關(guān)閉添加集中荷載這里取最大6kg，g取10，60N菜單、荷載、靜力荷載工況名稱（集中荷載）類型顧客自定義點擊添加關(guān)閉菜單、荷載、節(jié)點荷載，打開對話框，將荷載工況選為集中荷載在FZ處填寫-60選用跨中規(guī)定施加集中荷載節(jié)點，點擊合用。如圖橋梁跨中箭頭所示即為添加集中應(yīng)力，其值大小可以通過選著顯示選項顯示出來。模仿小車荷載：在此只模仿最不利狀況：小車每個重4kg，每個小車4個輪子。每輛小車相稱于4個1kg荷載。最不利狀態(tài)為：跨中集中荷載6kg，兩輛小車串聯(lián)行駛至跨中。選取兩端端橫梁，將梁單元等間距分割，點擊關(guān)閉。雙擊左側(cè)菜單橫梁然后點擊，只顯示橫梁點擊，用選取右邊橫梁，點擊，只顯示右邊橫梁分割單元，架設(shè)小車右側(cè)輪子壓在橫梁右端，假設(shè)小車輪子中心間距為5cm，縱向橫向間距為10mm（上一次比賽中，小車事實上外輪距51mm輪寬13mm，先后輪距離為145mm）。分割橫梁單元：分割點距離右端5cm，選中顯示橫梁單元，小車車輪另一接觸點點擊分割單元（在菜單中可以找到），點鐘分割單元任意間距項，x方向填入35點擊合用點擊荷載，進入靜力荷載工況，荷載名稱：小車等效荷載，類型：顧客自定義。關(guān)閉點擊菜單，荷載，節(jié)點荷載，荷載工況選取小車串聯(lián)FZ項填-10選中接近跨中6個節(jié)點（假設(shè)兩個車輪重疊），如圖，節(jié)點編號為52，53，54，3，4，5添加節(jié)點荷載：第一輛小車，選中節(jié)點3,52,53,4，點擊合用第二輛小車，選中節(jié)點4,53,5,54，點擊合用注意，4,53節(jié)點有兩個重疊節(jié)點荷載。到此為止，模型荷載施加完畢。六、模型計算與成果查看如上面過程都檢查無誤之后，開始進行計算。點擊，開始進行計算。在查當(dāng)作果之前，進行荷載組合點擊菜單，成果，荷載組合，名稱自定義（1），在荷載工況里面選用集中荷載，串聯(lián)小車，構(gòu)造自重。名稱自定義（2），在荷載工況里面選用集中荷載，構(gòu)造自重。點擊關(guān)閉查當(dāng)作果：當(dāng)只有模型自重與集中荷載時，應(yīng)當(dāng)選取組合2支座反力：點擊成果，反力，反力，將工況組合調(diào)至2，顯示類型點擊數(shù)值與圖例。得出對話框如下圖點擊合用支座反力成果如下：查看荷載組1支座反力操作同上，只是把組合項選為1，成果如下：位移查看：點擊菜單，成果，位移，位移等值線查看組合1,2對話框分別如左圖所示，點擊合用組合2下：最大位移為5.0468mm組合1下：最大位移為12.304查看單元內(nèi)力：點擊菜單，成果，內(nèi)力，梁單元內(nèi)力，或者內(nèi)力圖，有如下對話框：查看軸力時，點擊FX，查看彎矩時，點擊MY（因素是相對坐標）查看軸力圖如下，正代表受拉，負代表受壓圖，以組合1軸力圖作為例子：查看應(yīng)力：查看應(yīng)力作用是依照應(yīng)力大小調(diào)節(jié)桿件截面點擊菜單，成果，內(nèi)力，梁單元應(yīng)力，或者應(yīng)力圖，有如下對話框同樣以組合1作為例子，梁單元應(yīng)力和應(yīng)力圖如下：七、在加載中自振頻率計算另存一種文獻在振動荷載時：跨中集中荷載改成3kg，小車串聯(lián)。點擊節(jié)點荷載，選項如下圖所示，集中荷載，替代，F(xiàn)Z填-30。選用集中荷載點。點擊合用修改完畢，如上圖所示。將荷載裝換為質(zhì)量：點擊菜單，模型，質(zhì)量，將荷載轉(zhuǎn)換成質(zhì)量，打開對話框：選中節(jié)點荷載，在荷載工況里面選中集中荷載，點擊添加。在從荷載工況里面選取小車串