結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器使用教程（課堂PPT）

1、.1結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器使用教程結(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.2目錄.31.軟件簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（Structural Mechanics Solver，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱SM Solver）是一個(gè)面向教師）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、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)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、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)課程中所涉穩(wěn)定、極限荷載

2、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及的一系列問(wèn)題，全部采用精確算法給出精確解答。確解答。.41.軟件簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（Structural Mechanics Solver，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱SM Solver ）官方網(wǎng)址：）官方網(wǎng)址：http:/ 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)：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)或結(jié)點(diǎn)一般是兩個(gè)或以上桿件的交點(diǎn)。以上桿件的交點(diǎn)。.72.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹N, Nn, x, yNn，結(jié)點(diǎn)編碼；，結(jié)點(diǎn)編碼；x，結(jié)點(diǎn)的，結(jié)點(diǎn)的x坐標(biāo)；坐標(biāo)；y，結(jié)點(diǎn)的，結(jié)點(diǎn)的y坐標(biāo)。坐標(biāo)。結(jié)點(diǎn)命令結(jié)點(diǎn)命令.82.力學(xué)相關(guān)

3、知識(shí)介紹 單元：連接結(jié)點(diǎn)的桿件。單元：連接結(jié)點(diǎn)的桿件。.92.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹E, N1, N2 , DOF11, DOF12, DOF13, DOF21, DOF22, DOF23單元命令單元命令N1, N2，單元兩端的結(jié)點(diǎn)碼；，單元兩端的結(jié)點(diǎn)碼；以下連接方式：以下連接方式：1為連接，為連接，0為不連接：為不連接：DOF11，桿端，桿端1處的處的x方向自由度的連接方式，方向自由度的連接方式，缺省值缺省值=1；DOF12，桿端，桿端1處的處的y方向自由度的連接方式，方向自由度的連接方式，缺省值缺省值=1；DOF13，桿端，桿端1處的轉(zhuǎn)角方向自由度的連接方式處的轉(zhuǎn)角方向自由度的連接方式，缺省值，

4、缺省值=0；DOF21，桿端，桿端2處的處的x方向自由度的連接方式，方向自由度的連接方式，缺省值缺省值=1；DOF22，桿端，桿端2處的處的y方向自由度的連接方式，方向自由度的連接方式，缺省值缺省值=1；DOF23，桿端，桿端2處的轉(zhuǎn)角方向自由度的連接方式處的轉(zhuǎn)角方向自由度的連接方式，缺省值，缺省值=0。.102.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、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、固定支座等固定支座等6種支座。種支座。.112.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹 位移約束位移約束ESUPT, Selem, SelemEnd, Stype

5、, Sdir, Sdisx , Sdisy , SdixRSelem，單元編碼；，單元編碼；SelemEnd, 單元桿端；單元桿端；Stype，單元桿端約束類型；，單元桿端約束類型；Stype=1，x方向；方向；Stype=2，y方向；方向；Stype=3，轉(zhuǎn)角方向；，轉(zhuǎn)角方向；Stype=4，x方向、方向、y方向和轉(zhuǎn)角方向；方向和轉(zhuǎn)角方向；Stype=5，斜向；，斜向；Sdir，支座方向，僅當(dāng)，支座方向，僅當(dāng)Stype=5時(shí)需輸入；時(shí)需輸入；Sdisx, x方向的支座位移，缺省值方向的支座位移，缺省值=0；Sdisy, y方向的支座位移，缺省值方向的支座位移，缺省值=0；SdisR, 轉(zhuǎn)角方

6、向的支座位移，缺省值轉(zhuǎn)角方向的支座位移，缺省值=0。.122.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹 荷載條件荷載條件: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。力矩、線性分布荷載、線性分布力矩。.132.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹 荷載條件荷載條件ELOAD, Ln, Ltype, Lsize1 ,Lsize2 ,Lpos1 ,Lpos2 ,Ldir Ln，荷載作用的單元碼；，荷載作用的單元碼；Ltype，荷載類型；，荷載類型；Ltype=1(-1)，集中荷載，指向，集中荷載，指向(背離背離)單元；單元；Ltype=2(-2)，

7、集中力矩，逆時(shí)，集中力矩，逆時(shí)(順時(shí)順時(shí))針?lè)较颍会樂(lè)较?；Ltype=3(-3)，均布荷載，指向，均布荷載，指向(背離背離)單元；單元；Ltype=4(-4)，均布力矩，逆時(shí)，均布力矩，逆時(shí)(順時(shí)順時(shí))針?lè)较颍会樂(lè)较?；Ltype=5(-5)，線性荷載，指向，線性荷載，指向(背離背離)單元；單元；Ltype=6(-6)，線性彎矩，逆時(shí)，線性彎矩，逆時(shí)(順時(shí)順時(shí))針?lè)较?；針?lè)较颍籐size1，Lsize2，荷載大?。?，荷載大??；當(dāng)當(dāng)Ltype=1, -1, 2, -2, 3, -3, 4, -4時(shí)，輸入時(shí)，輸入Lsize1；當(dāng)當(dāng)Ltype=5, -5, 6, -6時(shí)，輸入時(shí)，輸入Lsize1及及L

8、size2；Lsize1，荷載起點(diǎn)的大小；，荷載起點(diǎn)的大?。籐size2，荷載終點(diǎn)的大小；，荷載終點(diǎn)的大??；Lpos1，荷載起點(diǎn)至單元桿端，荷載起點(diǎn)至單元桿端1的距離與桿長(zhǎng)的比值，缺省值的距離與桿長(zhǎng)的比值，缺省值=0；Lpos2，荷載起點(diǎn)至單元桿端，荷載起點(diǎn)至單元桿端1的距離與桿長(zhǎng)的比值，缺省值的距離與桿長(zhǎng)的比值，缺省值=1；Ldir，荷載方向，荷載方向(度度)，僅當(dāng)，僅當(dāng)Ltype=1,3,5或或-1,-3,-5時(shí)輸入，缺省值時(shí)輸入，缺省值=0。.142.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)單元的單元材料性質(zhì)：定義一個(gè)或多個(gè)單元的抗拉剛度抗拉剛度、抗彎剛度抗彎剛度、均布質(zhì)量、均布質(zhì)

9、量、極限彎矩極限彎矩、抗剪剛度等。計(jì)算剛度、極限荷載等計(jì)算時(shí)使用。、抗剪剛度等。計(jì)算剛度、極限荷載等計(jì)算時(shí)使用。.152.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹ESUPT, Selem, SelemEnd, Stype , Sdir, Sdisx , Sdisy , SdixRSelem，單元編碼；，單元編碼；SelemEnd, 單元桿端；單元桿端；Stype，單元桿端約束類型；，單元桿端約束類型；Stype=1，x方向；方向；Stype=2，y方向；方向；Stype=3，轉(zhuǎn)角方向；，轉(zhuǎn)角方向；Stype=4，x方向、方向、y方向和轉(zhuǎn)角方向；方向和轉(zhuǎn)角方向；Stype=5，斜向；，斜向；Sdir，支座方向，僅當(dāng)，支

10、座方向，僅當(dāng)Stype=5時(shí)需輸入；時(shí)需輸入；Sdisx, x方向的支座位移，缺省值方向的支座位移，缺省值=0；Sdisy, y方向的支座位移，缺省值方向的支座位移，缺省值=0；SdisR, 轉(zhuǎn)角方向的支座位移，缺省值轉(zhuǎn)角方向的支座位移，缺省值=0。 單元材料性質(zhì)單元材料性質(zhì).162.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)使用計(jì)算桿件軸向拉伸和軸向壓縮變形時(shí)使用ELANL 單元材料性質(zhì)單元材料性質(zhì).172.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹計(jì)算桿件彎曲變形時(shí)使用計(jì)算桿件彎曲變形時(shí)使用yc=ycq+ycm=42538416EImlIqlE 單元材料性質(zhì)單元材料性質(zhì).182.力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹計(jì)算桿件極限荷

11、載時(shí)使用計(jì)算桿件極限荷載時(shí)使用ozydASCAtAzyy dAMusMydA()stcSS()tcsAAydAydAmaxmax zWM maxmaxNAussMW 結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟.193.力學(xué)求解器建模步驟 結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟.203.力學(xué)求解器建模步驟 結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟.213.力學(xué)求解器建模步驟 結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟.223.力學(xué)求解器建模步驟 結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟.233.力學(xué)求解器建模步驟 結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算

12、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。.243.力學(xué)求解器建模步驟 結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計(jì)算步驟彎矩圖彎矩圖.253.力學(xué)求解器建模步驟 結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟.263.力學(xué)求解器建模步驟 結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟.273.力學(xué)求解器建模步驟 結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟.283.力學(xué)求解器建模步驟 結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算步驟.293.力學(xué)求解器建模步驟 結(jié)構(gòu)或桿件的位移計(jì)算

13、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)。.303.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。結(jié)構(gòu)，在桿端位移值處打勾。該桿件的總位移為該桿件的總位移為-3.185mm.314.計(jì)算功能分類自動(dòng)求解功能：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。.324.計(jì)算功能分類智能求解功能：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