結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器使用教程-2d

.,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，荷載大小；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)的大小；Lsize2，荷載終點(diǎn)的大小；Lpos1，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(huà)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(huà)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(huà)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