結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器教程

..SMSolver簡(jiǎn)明教程編者:LocalHUST20XX3月31號(hào)第一部分：緒論在緒論里我想說明兩個(gè)問題,一個(gè)是一些題外的話,一個(gè)就是求解器的功能的說明。結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器即SMSolver是一個(gè)很輕巧的計(jì)算軟件,但是其功能相對(duì)來說來是比較強(qiáng)大的,其實(shí)它的操作并不復(fù)雜〔相對(duì)其它一些工程上常用的計(jì)算軟件來說,如ANSYS,但是我在學(xué)習(xí)的過程中卻發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器的教程還真的是不多,在校圖書館里查找了一下沒有相關(guān)的書籍,在網(wǎng)上百度了一下沒有發(fā)現(xiàn)在什么有用的東西,我想是因?yàn)檫@個(gè)軟件很簡(jiǎn)單沒有必要專門寫個(gè)教程,但是我想一個(gè)教程對(duì)一個(gè)初學(xué)者來說還是很有用的,我便有這樣一個(gè)自己試著去寫一個(gè)簡(jiǎn)教程的想法,于是我就小小的研究了下這個(gè)程序。來給出一些簡(jiǎn)單的供初學(xué)者入門的指導(dǎo)。當(dāng)然由于我個(gè)人的水平有限再加上研究的時(shí)間也不長(zhǎng)可能給大家寫的東西只是一些很粗糙的很表面的,希望大家在讀的過程中能夠夠給我多多提提寶貴的意見和建議幫助我進(jìn)步,也幫助進(jìn)一步的完善這個(gè)教程。對(duì)于結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器有很多的版本,為了明確期間,這里先簡(jiǎn)單的介紹一下我用的這個(gè)求解器的版本。這個(gè)版本的相關(guān)信息：SMSolverforstudent版本1.5〔學(xué)生版ISBN7-900015-23-X清華大學(xué)土木系結(jié)構(gòu)力學(xué)考研室研制高等教育出版社出品為什么要選擇這個(gè)版本有以下幾個(gè)原因：一：因?yàn)檫@個(gè)教程我主要面對(duì)學(xué)生的,所以在些選這個(gè)版本還是比較合適的。二：這個(gè)版本的求解器是我們?cè)趯W(xué)習(xí)階段比較好的一個(gè)選擇,簡(jiǎn)單易學(xué)。三：這個(gè)版本的功能還是可以的,能夠解決我們平時(shí)學(xué)習(xí)中遇到的問題。四：軟件之間都是相通的,精通一個(gè)其它的自己完全可以去學(xué)習(xí),因?yàn)橐呀?jīng)有了基礎(chǔ)。這個(gè)教程內(nèi)容不多,為了更好的幫助大家理解,在編排的過程中我在其中插入了好多截取的實(shí)例圖片,這個(gè)能夠更好的的去讓大家學(xué)習(xí)實(shí)際的操作以及每一步操作人機(jī)交互的結(jié)果界面。程序功能SMSolver是結(jié)構(gòu)力學(xué)輔助分析計(jì)算的通用程序。其主要功能如下。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)算前若干階頻率和屈曲荷載,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；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：找出使指定桿為截面單桿的所有截面；<3> 平面靜定組合結(jié)構(gòu)智能求解：給出求解步驟；其它輔助功能：<1> 強(qiáng)大的命令文檔編輯及文件讀寫功能。<2> 二維結(jié)構(gòu)的圖形顯示；<3> 分析求解結(jié)果的數(shù)值顯示、圖形顯示和動(dòng)畫顯示。幾何組成幾何組成"和"幾何構(gòu)造"子菜單功能上的異同按下編輯器中的"求解"菜單中的"幾何組成"子菜單后,SMSolver調(diào)用其中的自動(dòng)求解模塊,列出當(dāng)前問題的分析結(jié)果,包括"多余約束數(shù)","體系自由度數(shù)"和"結(jié)論"；如果是可變體系的話〔即體系自由度數(shù)大于0,還可以靜態(tài)或動(dòng)態(tài)地顯示各階位移模態(tài)。按下編輯器中的"求解"菜單中的"幾何構(gòu)造"子菜單后,SMSolver調(diào)用其中的智能求解模塊,可將"幾何構(gòu)造分析"的步驟〔用兩剛片或三剛片法則說明和結(jié)論列出。"幾何組成"子菜單為自動(dòng)求解,著重計(jì)算的結(jié)果,并可以進(jìn)行位移模態(tài)的靜態(tài)和動(dòng)畫演示〔如果結(jié)構(gòu)是可變機(jī)構(gòu)的話；而"幾何構(gòu)造"則是模仿人工求解的思路,著重給出進(jìn)行分析的中間步驟和思路,兩者的功能正好是相輔相承?！菜惴▽?shí)現(xiàn)上,前者采用的是矩陣分析的方法,后者則采用了數(shù)學(xué)中的圖論的算法。截面法截面法求解截面法求解只適用于桁架結(jié)構(gòu)。對(duì)于某一指定桿件而言,如果存在一截面,使得該指定桿件的軸力可由該截面截出的某一隔離體的平衡方程一次性求出,則稱此截面是該指定桿件的一個(gè)"單桿截面"〔即該指定桿件是該截面的一個(gè)截面單桿。本算法的功能就是對(duì)于任一指定桿件,可以不遺漏地找出其所有的"單桿截面"。組合結(jié)構(gòu)智能求解靜定組合結(jié)構(gòu)的智能求解組合結(jié)構(gòu)是靜定結(jié)構(gòu)中最一般的結(jié)構(gòu),其中的桿件既有梁式桿,又有二力桿。靜定桁架和靜定剛架等都可以看成是組合結(jié)構(gòu)的一種特例。對(duì)任意一般的組合結(jié)構(gòu)的求解,本模塊給出中間解題步驟,使大多數(shù)靜定結(jié)構(gòu)的智能求解問題得到解決。目前已能對(duì)大多數(shù)常規(guī)類型的組合結(jié)構(gòu)問題給出具體的中間文字提示步驟和相應(yīng)的隔離體圖形顯示。第二部分：基礎(chǔ)知識(shí)我們?cè)谟们蠼馄鞯哪康牡氖菫榱私鉀Q實(shí)際的問題,在這個(gè)過程中我人必不可少的要有建立模型這個(gè)過程,為了更好的建立模型我們?cè)谇蠼馄骼锏慕＿^程是在坐標(biāo)系中進(jìn)行的,求解器目前支持的坐標(biāo)系是我們常用的直角坐標(biāo)系。下面就說明一下一些約定：符號(hào)約定·整體坐標(biāo): <x,y>,轉(zhuǎn)角或彎矩以x向y轉(zhuǎn)為正；·局部坐標(biāo): x＇從單元的端點(diǎn)1指向端點(diǎn)2；y＇坐標(biāo)從x＇坐標(biāo)按右手準(zhǔn)則轉(zhuǎn)90度獲得；·所有與位移有關(guān)的量均按整體坐標(biāo)<x,y>輸入和給出；·結(jié)點(diǎn)荷載方向按整體坐標(biāo)定義,與整體坐標(biāo)同向?yàn)檎弧卧奢d方向按局部坐標(biāo)定義,其正方向?yàn)榫植孔鴺?biāo)的反方向；·彎矩圖畫在桿件受拉一邊,正負(fù)號(hào)取為局部坐標(biāo)y＇軸的反方向；·剪力正方向同局部坐標(biāo)y＇軸正方向；·軸力受拉為正；·角度按度取值；注意上面的一個(gè)整體坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系的區(qū)別,整個(gè)坐標(biāo)系是對(duì)所建立的整個(gè)模型還說的,也就是可以對(duì)所建立的整個(gè)模型中的毎個(gè)桿作件都適用,而局部坐標(biāo)系只是我們對(duì)某一個(gè)部件來說的,也即它只是對(duì)這個(gè)特定的部分是適用的。對(duì)于其它是的符號(hào)的規(guī)定和結(jié)構(gòu)力學(xué)中的規(guī)定XX小異,讀者可以參考結(jié)構(gòu)力學(xué)在此我就不再多說。像我們學(xué)習(xí)其它軟件一樣,我們先要知道其中有哪些菜單功能,因?yàn)榫拖裨赪indows中菜單可能是我們快速掌握軟件功能及操作的捷徑一樣,求解器中也不例外。在SMSolver界面分成兩個(gè)部分,一個(gè)是我們輸入數(shù)據(jù)用的,叫作"編輯器",在這里我們可以進(jìn)行建模,定義,計(jì)算等一些操作。另一個(gè)是輸出數(shù)據(jù)結(jié)果用的,當(dāng)然主要是以圖形的形式直觀的顯示出來,叫作"觀覽器",在這里我們不但可以看到求解器給也的最后求解答案,而在建模過程中對(duì)應(yīng)我們每一步的輸入都會(huì)有相應(yīng)的結(jié)果即時(shí)是顯示出來,大大方便了我們的對(duì)建模過程的了解以做及時(shí)的修正。這些方便在我們后續(xù)的學(xué)習(xí)中會(huì)慢慢的顯示出來,大家也可以慢慢的感受到不解器的方便。SMSolver有Windows一樣,有讓我們方便操作的菜單命令,讓我們事半功倍,下面就詳細(xì)的說明一各個(gè)菜單。首先要介紹的是"編輯器：中菜單的功能。"編輯"菜單編輯光標(biāo)顯示為一條豎線。當(dāng)您鍵入命令時(shí),該文字就顯現(xiàn)在光標(biāo)位置,編輯器允許全屏幕編輯。這樣在鍵入字符前,您可以用箭頭鍵或鼠標(biāo)移動(dòng)光標(biāo)。編輯過程中,鼠標(biāo)指針作為一個(gè)"插入點(diǎn)",插入點(diǎn)形狀象一個(gè)大寫字母I。移動(dòng)鼠標(biāo),可以將插入點(diǎn)放在當(dāng)前文檔中的任何位置；點(diǎn)擊鼠標(biāo),光標(biāo)會(huì)立即跳到插入點(diǎn)處。隨后,您可以在新位置輸入命令。編輯器可以使用文本塊工作。先將光標(biāo)移到某一塊的開始位置處,然后再按住Shift鍵,同時(shí)用箭頭鍵移動(dòng)光標(biāo),這樣您就選中了一個(gè)文本塊。文本塊可以移動(dòng),復(fù)制到剪貼板上,或刪除它。您也可以將剪貼板上的文本粘貼到您的文檔中去。當(dāng)然上面說的這些是我們?cè)谟妹钶斎氲臅r(shí)候用的到的,在求解器里們完全可以用相應(yīng)的鼠標(biāo)點(diǎn)擊相當(dāng)?shù)牟藛芜x項(xiàng)來完全整個(gè)建模和計(jì)算的過程。也許對(duì)于初學(xué)者這個(gè)更方便,但是前者卻能更深刻的來理解求解問題的過程。復(fù)原使用該命令,可以取消上一次所做的編輯。如果無編輯操作,則該命令無法使用。〔類似于我們?cè)贑AD中的復(fù)原剪切使用該命令,可以從文檔中刪除選定文字,并將其置于剪貼板上。如果未選定文字,則該命令無法使用。將文字剪切到剪貼板上,代替其中原先儲(chǔ)存的內(nèi)容。復(fù)制使用該命令,可以將選定文字復(fù)制到剪貼板上。如果未選定文字,則該命令無法使用。將文字復(fù)制到剪貼板上,代替其中原先儲(chǔ)存的內(nèi)容。粘貼使用該命令,可以在插入點(diǎn)插入剪貼板上內(nèi)容的備份。如果剪貼板是空的,則該命令無法使用。刪除從文檔中刪除選定的文本,但不將刪除的文本放到剪貼板中。如果想從當(dāng)前文檔中刪除文本且該文本已存在于剪貼板中,可以使用"刪除"命令。查找使用該命令,可以在活動(dòng)文檔中搜索指定的文字。查找下一個(gè)不需打開"查找"對(duì)話框即可重復(fù)前一個(gè)搜索動(dòng)作。若選擇該命令前未使用"查找"命令,則該命令無法使用。全選使用該命令,可以選定整個(gè)文檔。時(shí)間/日期將當(dāng)前的時(shí)間和日期加入文檔中。編輯器："文件"菜單文件菜單提供了各種常見的文件操作,這些菜單的使用方法和一般的Windows應(yīng)用程序完全一樣,這里就不詳細(xì)介紹了。新建使用該命令,可以創(chuàng)建新文檔。打開使用該命令,可以打開某個(gè)己存在的文檔。您還可以用"窗口"菜單在打開的文檔間來回切換。SMSolver打開的文件名后綴統(tǒng)一為".inp"關(guān)閉使用該命令,可以關(guān)閉所有包含當(dāng)前活動(dòng)文檔有關(guān)內(nèi)容的窗口。在關(guān)閉窗口之前,SMSolver會(huì)提示您保存對(duì)文檔所作的修改。如果關(guān)閉某一文檔而不將其保存,則自上一次保存后所作的修改將全部丟失。在關(guān)閉第一次創(chuàng)建的文檔之前,SMSolver將顯示"另存為"對(duì)話框,提示您為文檔命名并將其保存。保存使用該命令,可以保存當(dāng)前活動(dòng)文檔及其當(dāng)前的文檔名。當(dāng)您第一次保存某一文檔時(shí),SMSolver將顯示"另存為"對(duì)話框,以便對(duì)文檔命名。如果要將某一已有的文檔以另一個(gè)名字保存,也可選擇"另存為"命令。另存為使用該命令,可以用指定的文件名保存和命名活動(dòng)文檔。打印使用該命令,可以控制文檔的打印方式并打印指定內(nèi)容。退出使用該命令將退出SMSolver本次執(zhí)行。也可以使用應(yīng)用程序控制菜單中的"關(guān)閉"命令。SMSolver將提醒您保存已作修改但尚未保存的文檔。注意這個(gè)命令是整個(gè)的退出求解器程序,用之間要保證自己的數(shù)據(jù)已經(jīng)保存,否則無法恢復(fù)。"退出"下方的文件名使用"文件"菜單下方列出的文件名,可打開以前關(guān)閉的最近的四個(gè)文件。其次要介紹的是"觀覽器"菜單功能"查看"菜單總在最前這個(gè)命令使得觀覽器的窗口不會(huì)被其他窗口擋在后面,總是能在前面顯現(xiàn)出來。連續(xù)顯示根據(jù)設(shè)計(jì)文檔,一次性地將當(dāng)前問題的整個(gè)結(jié)構(gòu)圖形畫出。單步顯示根據(jù)設(shè)計(jì)文檔,逐行〔命令行顯示當(dāng)前問題的結(jié)構(gòu)圖形。單步顯示鈕按下后,工具欄的最右方將出現(xiàn)一個(gè)"停止單步顯示"鈕,可用于中斷單步顯示。暫停顯示暫時(shí)中斷結(jié)構(gòu)圖形的顯示。復(fù)制到剪貼板將觀覽器中圖片復(fù)制到剪貼板,下有兩個(gè)子菜單：點(diǎn)位圖將當(dāng)前觀覽器中圖形以點(diǎn)位圖形式按原大小復(fù)制到剪貼板上。矢量圖將當(dāng)前觀覽器中圖形以矢量圖形式復(fù)制到剪貼板上。下有四個(gè)子菜單：原始大小剪貼板上的矢量圖大小取默認(rèn)值；3/4倍大小剪貼板上的矢量圖大小取3/4倍默認(rèn)值；1/2倍大小剪貼板上的矢量圖大小取1/2倍默認(rèn)值；1/4倍大小剪貼板上的矢量圖大小取1/4倍默認(rèn)值；縮放改變觀覽器窗體大小時(shí),自動(dòng)按比例放大或縮小內(nèi)力圖形。剪裁改變觀覽器窗體大小時(shí),內(nèi)力圖形大小及位置保持不變?？s放比率根據(jù)選定比率,放大或縮小內(nèi)力圖形。顏色...使用"顏色"選項(xiàng),可以改變SMSolver觀覽器中圖形中各組成元素的顏色設(shè)置。此時(shí)SMSolver會(huì)出現(xiàn)一個(gè)"調(diào)色板"對(duì)話窗體,它可以允許用戶控制各種圖形元素〔包括背景,結(jié)點(diǎn)、單元、支座、荷載、結(jié)點(diǎn)碼、單元碼、荷載值、文本、尺寸線、單元?jiǎng)偠群蜆O限彎矩等在觀覽器中的顯示顏色。例如想將背景色改成白色的,可以首先在對(duì)話窗體的"圖形元素選擇欄"中選中"背景"元素,然后按下其中的"調(diào)色板"按鈕,此時(shí)彈出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的"調(diào)色板"對(duì)話框,選中白色后,按下此對(duì)話框左下方的"確定"按鈕后返回"調(diào)色板"對(duì)話窗體,此時(shí)可在"顏色效果預(yù)覽區(qū)"觀察其顏色效果,如果滿意,再按下該對(duì)話窗體下方的"確定"按鈕則可。退出關(guān)閉圖形觀覽器。觀覽器："標(biāo)注"菜單全部標(biāo)注當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,所有的標(biāo)注項(xiàng)〔除定制編碼外均標(biāo)注出。若再次單擊此菜單時(shí),按默認(rèn)情況標(biāo)注出結(jié)點(diǎn)碼、單元碼和內(nèi)力大小。單元長(zhǎng)度當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,在所有單元的邊上標(biāo)注單元的長(zhǎng)度。結(jié)點(diǎn)碼當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,標(biāo)注所有結(jié)點(diǎn)的編碼。單元碼當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,標(biāo)注所有單元的編碼。定制結(jié)點(diǎn)碼當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,可以允許將指定的結(jié)點(diǎn)以指定的編碼標(biāo)注。定制單元碼當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,可以允許將指定的單元以指定的編碼標(biāo)注。抗拉剛度當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,標(biāo)注所有單元的抗壓剛度值。抗彎剛度當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,標(biāo)注所有單元的抗彎剛度值?？辜魟偠犬?dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,標(biāo)注所有單元的抗剪剛度值。極限彎矩當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,標(biāo)注所有單元的極限彎矩值。均布質(zhì)量當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,標(biāo)注所有單元的均布質(zhì)量值。荷載大小當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,標(biāo)注所有荷載的數(shù)值大小。內(nèi)力大小當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,標(biāo)注所有單元的最大和最小內(nèi)力值。觀覽器："顯示"菜單單元方向當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,在單元中點(diǎn)處標(biāo)出一個(gè)箭頭用以顯示單元的方向?！矄卧斎霑r(shí)先后有兩個(gè)結(jié)點(diǎn),單元方向是指由第一個(gè)結(jié)點(diǎn)指向第二個(gè)結(jié)點(diǎn)的方向結(jié)點(diǎn)當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,顯示體系所有的結(jié)點(diǎn)。單元當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,顯示體系所有的單元。支座當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,顯示體系所受的全部約束。荷載當(dāng)此命令被選中時(shí)〔其旁邊出現(xiàn)一個(gè)選中標(biāo)記,顯示體系所受的全部荷載。觀覽器："設(shè)置"菜單結(jié)點(diǎn)編碼形式用此命令可允許用戶選擇三種不同的結(jié)點(diǎn)碼的標(biāo)注格式。這三種編碼形式分別是：1,2,3...;a,b,c...或者A,B,C...顯示幅度設(shè)置用此命令可改變位移,內(nèi)力圖形的顯示幅度。此時(shí)SMSolver會(huì)出現(xiàn)一個(gè)"顯示幅度設(shè)置"對(duì)話窗體,通過改變對(duì)話窗體中的位移或某一內(nèi)力的"最大值顯示單位",可以使觀覽器中的相應(yīng)的位移或內(nèi)力圖形的顯示幅度增大或減小。例如觀覽器中正顯示位移圖,如果想將其顯示幅度放大,可將"最大值顯示單位"選項(xiàng)組中"位移"一欄的數(shù)值增大一些。另外也可以通過觀覽器工具欄中的和按鈕直接來調(diào)節(jié)位移或某一內(nèi)力的顯示幅度。選項(xiàng)...此時(shí)出現(xiàn)一個(gè)"設(shè)置選項(xiàng)"對(duì)話窗體,其中："線條寬度"選擇欄中有多級(jí)選項(xiàng),可以調(diào)節(jié)觀覽器中不同線形的顯示寬度,1級(jí)最細(xì),3級(jí)最粗；"剛性單元"選擇欄可定義剛性單元并調(diào)節(jié)其線形的加寬倍數(shù)；"鉸的半徑"和"集中質(zhì)量半徑"可以調(diào)節(jié)觀覽器中畫出的鉸半徑、集中質(zhì)量塊半徑的大??；"標(biāo)注字體大小"選擇欄可以按磅數(shù)確定觀覽器中各種標(biāo)注的字號(hào)大小；"標(biāo)注位置"選擇欄可以確定桿件上各種標(biāo)注的相對(duì)位置；"桿件內(nèi)力圖劃分段數(shù)"和"桿件變形圖劃分段數(shù)"可以確定繪制桿件內(nèi)力圖、變形圖時(shí)的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)；數(shù)據(jù)點(diǎn)的采集首先保證取到圖形的關(guān)鍵點(diǎn)。"全部默認(rèn)"按鈕將對(duì)話框中的所有參數(shù)恢復(fù)為默認(rèn)值。觀覽器："幫助"菜單目錄使用該命令,可以顯示打開的第一幅幫助屏幕。從此初始屏幕上,您可以轉(zhuǎn)到使用SMSolver的功能介紹和各種類型的參考信息。選擇幫助主題單擊您要查看的帶下劃線的主題。或按TAB鍵選定該主題,然后按輸入鍵。幫助使用方法介紹幫助系統(tǒng)使用方法。關(guān)于SMSolver使用該命令,可以顯示您使用的SMSolver的版本號(hào)、版權(quán)聲明以及可得到的磁盤空間和內(nèi)存。說明："編輯器"和"觀覽器"中的幫助目錄實(shí)質(zhì)是一樣的,在此就只說"觀覽器""編輯器"相同。第三部分：?jiǎn)栴}的定義上面兩個(gè)部分我們只是介紹了一下求解器的的一些基本情況,是有點(diǎn)啰嗦但我覺得是必須的,基本的知識(shí)總是基礎(chǔ),掌握了這些會(huì)以我們對(duì)用求解器對(duì)問題的描述能更加的方便自如。當(dāng)然如果你以前已經(jīng)接觸過SMSolver對(duì)它是基礎(chǔ)情況還是比較了解的,你也完全可以略讀上面的內(nèi)容。下面我們將進(jìn)入問題定義的實(shí)質(zhì)性問題中,我們將學(xué)習(xí)如何用SMSolver的語言來描述問題。在此我先給出一些命令語句及相應(yīng)的"菜單"操作。我就在此稱它們?yōu)?命令指南"。問題標(biāo)題[TITLE,Ttext]<缺省值=空行>Ttext,標(biāo)題文本<小于75個(gè)字符>這個(gè)命令是在我們定義一個(gè)問題前首先應(yīng)該進(jìn)行的一個(gè)工作,當(dāng)然你缺省了這一步對(duì)你以后對(duì)問題的定義及計(jì)算沒有什么影響,但是這是一個(gè)好的習(xí)慣,就像寫程序一樣,程序不僅僅是用來給計(jì)算機(jī)運(yùn)行的,而且還是會(huì)給人來看的,一個(gè)好的編程風(fēng)格〔主要是書寫風(fēng)格會(huì)讓人更好的理解你的問題及思路。在此也是一樣的道理。例如我現(xiàn)在我定義一個(gè)問題的名稱為Title1就可以這樣來寫：TITLE,Title1結(jié)點(diǎn)彈簧NSPR,Sn,Stype,Sdir[,Stiffx[,Stiffy[,StiffR]]]Sn,支承的結(jié)點(diǎn)碼；Stype,支承類型,參見支座定義窗口中的圖示；Sdir,支承方向,以圖示方向?yàn)榱?繞結(jié)點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正；Sdisx,x方向彈簧剛度；Sdisy,y方向彈簧剛度；SdisR,轉(zhuǎn)角方向彈簧剛度〔暫無此功能。注：彈簧支承僅支持線彈簧,暫不支持轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧,下同。這個(gè)力學(xué)模型我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)力學(xué)中一般很少遇到,在此大家只需要做一上了解即可。定制結(jié)點(diǎn)碼NNUM,Nn1,Label1[,Nn2,Label2,...]用這個(gè)命令你可以對(duì)結(jié)點(diǎn)碼進(jìn)行定義。一般不是及常用的命令。注釋結(jié)點(diǎn)定制編碼定義Nn1,Nn2,...結(jié)點(diǎn)編碼Label1,Label2,...用戶定制的結(jié)點(diǎn)名〔可為字符串[CCtext]或[C,Ctext]Ctest,注釋文本<小于75個(gè)字符>注：C后應(yīng)至少留一空格,或加一逗號(hào)桿端彈簧ESPR,Selem,SelemEnd,Stype[[,Sdir],Stiffx[,Stiffy[,StiffR]]]Selem,單元編碼；SelemEnd,單元桿端；Stype,單元桿端彈簧類型；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,彈簧支承方向,僅當(dāng)Stype=5時(shí)需輸入；Sdisx,x方向的彈簧剛度；Sdisy,y方向的彈簧剛度；SdisR,轉(zhuǎn)角方向的彈簧剛度〔暫無此功能。注：同結(jié)點(diǎn)彈簧。如果上面所提到的結(jié)點(diǎn)彈簧一樣這個(gè)定義也是在你們學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)中很少遇到的問題,在此也只是做簡(jiǎn)單的了解。定制單元碼ENUM,En1,Label1[,En2,Label2,...]單元定制編碼定義En1,En2,...單元編碼Label1,Label2,...用戶定制的單元名〔可為字符串注：如果上面的定制結(jié)點(diǎn)碼一樣。變量定義[LET,VarName=Formula,VarName=Formula[,...]]VarName,變量名Formula,算術(shù)表達(dá)式〔按Fortran語言語法注：在這里的變量的定義類似于編程語言中對(duì)變量的定義。在我們定義一個(gè)變量以后我們就可以用已經(jīng)定義的這個(gè)變量來定義其它問題或者參與計(jì)算。你可能會(huì)說要是我們不用定義的變量也可以完成這些工作,在們問題規(guī)模比較小的時(shí)候這兩個(gè)似乎是沒有什么大的區(qū)別,但是當(dāng)我們問題變的復(fù)雜的時(shí)候我們也許就不會(huì)有這樣的感受了。特別同一個(gè)數(shù)據(jù)多次被使用或參與計(jì)算的情況下這個(gè)問題就變的越外的突出。在此我們要是再使用變量定義這個(gè)命令將會(huì)對(duì)我們的問題定義過程及以后的修改過各帶來不可估量的方便。在此我還想強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是在使用一個(gè)變量時(shí)必須保證這個(gè)變量在使用之前已經(jīng)被定義,并且不要重復(fù)定義同一個(gè)變量,這樣將造成混亂。下面給出一下變量定義的例子：LET,A=2,H=1.5在這樣的一個(gè)語句之后我們當(dāng)我們?cè)俅斡肁和H的時(shí)候它們將會(huì)代表2和5,也即等同于我們使用2和5。結(jié)點(diǎn)荷載NLOAD,Ln,Ltype,Lsize[,Ldir]Ln,荷載作用的結(jié)點(diǎn)碼Ltype,荷載類型；Ltype=1,集中荷載,指向結(jié)點(diǎn)Ltype=-1,集中荷載,背離結(jié)點(diǎn)Ltype=2,逆時(shí)針方向的集中彎矩Ltype=-2,順時(shí)針方向的集中彎矩Lsize,荷載大小Ldir,荷載方向〔度,僅當(dāng)Ltype=1或-1時(shí)輸入,缺省值=0單元荷載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>,逆時(shí)〔順時(shí)針方向的集中力矩；Ltype=3<-3>,均布荷載,指向〔背離單元；Ltype=4<-4>,逆時(shí)〔順時(shí)針方向的均布力矩；Ltype=5<-5>,線性荷載,指向〔背離單元；Ltype=6<-6>,逆時(shí)〔順時(shí)針方向的線性力矩；Lsize1,Lsize2,荷載大?。划?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?。籐pos1,荷載起點(diǎn)至單元桿端1的距離與單元桿長(zhǎng)的比值,缺省值=0；Lpos2,荷載起點(diǎn)至單元桿端1的距離與單元桿長(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。注：這兩個(gè)命令的菜單操作順序：命令－>荷載條件,即可彈出下面的窗口：這個(gè)窗口中我們可以進(jìn)行結(jié)點(diǎn)載荷載的定義,窗口上部的荷載類型給出了可以進(jìn)行定義荷載的各種荷載形式。接著在下面有的選項(xiàng)欄可以選擇定義結(jié)點(diǎn)荷載還是單元荷載〔對(duì)于結(jié)點(diǎn)和單元的定義我們將會(huì)隨后講到,接著下面是根據(jù)選擇來確定荷載具體加載的位置。類型可以根據(jù)最上面的荷載類型來進(jìn)行選擇〔填上相應(yīng)的數(shù)字即可,然后再定義大小,再定義方向,初始默認(rèn)方向就是荷載類型上面所指示的方向,若需要改變方向輸入相對(duì)的轉(zhuǎn)角即可。在這這里填入正的角度值將會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),負(fù)的角度值將會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在填寫上面的數(shù)據(jù)項(xiàng)以后可以單擊預(yù)覽在觀覽器里看一上定義的效果是否和問題要求相同如果不同剛可以再進(jìn)行修改,如果趨同則可以單擊確定剛定義成功。一次成功定義已經(jīng)還可以連續(xù)定義,如果不需要?jiǎng)t單擊關(guān)閉即可。在后面的類似窗口定義方法都具有相似性,只是具體的定義過程選項(xiàng)不同而已,所以以后的類似過程就不再過多的論述,只是說明一下數(shù)據(jù)填寫的關(guān)鍵部分,其它的操作請(qǐng)讀者參考上面的說明。結(jié)點(diǎn)N,Nnode,x,yNnode,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)注：結(jié)點(diǎn)定義應(yīng)該說是一個(gè)最基本的定義工作,在SMSolver任何問題的模型的建立都是在結(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上的。我們看到結(jié)點(diǎn)定義這個(gè)命令并不抽象,至少相對(duì)于荷載定義來說。我們?cè)诙x結(jié)點(diǎn)的時(shí)候要注意的就是坐標(biāo)的正確性,不僅僅是數(shù)據(jù)的正確還要注意與坐標(biāo)系的相適應(yīng)性。例如我們現(xiàn)在定義上個(gè)結(jié)點(diǎn)他的坐標(biāo)分別為1<0,0>,2<2,1>,3<1,1.5>。則我們輸入的命令如下：TITLE,EXAMPLEN,1,0,0N,2,2,1N,3,1,1.5相應(yīng)的顯示如下：相應(yīng)的菜單操作：命令－>結(jié)點(diǎn),可以彈出下面的窗口：在些我們選擇結(jié)點(diǎn)定義然后在相應(yīng)的地方填寫要定義結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)即可進(jìn)行定義,同時(shí)也進(jìn)行預(yù)覽。操作如上。結(jié)點(diǎn)填充FILL[N1,N2,[,Nfill,Nstart,Nincr]]N1,N2,填充范圍<N1<N2>,缺省值為最新的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)碼Nfill,要填充的結(jié)點(diǎn)數(shù),缺省值=N2－N1－1Nstart,填充結(jié)點(diǎn)的起始編碼,缺省值=N1+1Nincr,填充結(jié)點(diǎn)的編碼增量,缺省值=1結(jié)點(diǎn)生成NGEN,Ngen,Nincr,N1,N2,N12incr,Dx,DyNgen,結(jié)點(diǎn)生成的操作次數(shù)Nincr,每次生成的結(jié)點(diǎn)碼增量N1,N2,基礎(chǔ)結(jié)點(diǎn)范圍N12incr,基礎(chǔ)結(jié)點(diǎn)的編碼增量Dx,Dy,生成結(jié)點(diǎn)的x,y坐標(biāo)增量注：這兩個(gè)命令的菜單操作同上面的結(jié)點(diǎn)定義,只需要在命令選擇里選擇結(jié)點(diǎn)填充或結(jié)點(diǎn)生成即可。這兩個(gè)命令的作用是幫助我們來更快更準(zhǔn)備的來定義結(jié)點(diǎn)。也就是說這兩個(gè)命令是一個(gè)輔助的命令,用我們前面介紹的結(jié)點(diǎn)定義命令足夠?qū)懗蛇@兩個(gè)命令的功能,但在很多時(shí)候會(huì)顯得啰嗦一些。我們還是應(yīng)該關(guān)于運(yùn)用簡(jiǎn)單的技巧以達(dá)到事半功倍的效果。下來來分別的的對(duì)這兩個(gè)命令給出我的解釋：結(jié)點(diǎn)填充：顧名思義"填充"即是在已經(jīng)定義好的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間再填上一些結(jié)點(diǎn)來完成我們結(jié)點(diǎn)的定義工作。在實(shí)際的定義過程中它主要起的作用是等分的在兩個(gè)結(jié)點(diǎn)中間來定義一些點(diǎn)。打個(gè)比方,我們要定義7個(gè)點(diǎn),簡(jiǎn)單的兩說它們的連線的X方向平行,第一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)為〔0,0,最后一個(gè)為〔6,0,那么我們就可以用下面的命令來實(shí)現(xiàn)：TITLE,EXAPLEN,1,0,0N,7,6,0FILL,1,7,5,2,1這個(gè)些命令的顯示效果如下：從這個(gè)簡(jiǎn)單的例子中我們足以看出這個(gè)輔助命令的強(qiáng)大,它使我們的命令變的簡(jiǎn)潔清晰,在大量的結(jié)點(diǎn)定義中節(jié)省的工作量更是可觀。其實(shí)上面這個(gè)例子的直譯命令可以直接寫成FILL也是可以的,已經(jīng)定義的結(jié)點(diǎn)為1和7,即N1＝1,N7=7,則程序會(huì)自動(dòng)的默認(rèn)填充是從1結(jié)點(diǎn)到7結(jié)點(diǎn),而填充的個(gè)數(shù)默認(rèn)為N2－N1－1＝7－1－1＝5,而填充的起始點(diǎn)編號(hào)默認(rèn)為N1+1＝2,填充結(jié)點(diǎn)的編碼增量默認(rèn)為1,這樣我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)FILL命令和FILL,1,7,5,2,1在這里的效果是完全一樣的,這樣為會(huì)更方便。但是這個(gè)的默認(rèn)值并不適用任何的情況。要根據(jù)實(shí)際的情況來判斷選擇,使用不當(dāng)會(huì)造成錯(cuò)誤的定義,反而造成反效果。當(dāng)然我們還是可以用前面說的菜單操作在窗口定義的對(duì)話框中完成上面的定義的過程,在此我給這個(gè)定義的對(duì)話框如下：由上面任何一個(gè)定義方法都可以得到下面的結(jié)果：結(jié)點(diǎn)生成：這個(gè)命令和上一個(gè)命令的不同點(diǎn)是在于上個(gè)命令是在兩個(gè)已經(jīng)定義好的點(diǎn)之間進(jìn)行填充,而這個(gè)命令是在已經(jīng)定義好的一個(gè)點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行點(diǎn)的生成,而不僅僅被局限在兩個(gè)已經(jīng)生成點(diǎn)的中間,這樣我們定義的自由就會(huì)更大,但是任何事物都具有兩面性,自由大了就不是那么的好把握了。相對(duì)就由于限制少了,所以我們?cè)诙x的時(shí)候所要控制的參數(shù)也就會(huì)變的多起來復(fù)雜起來。這就需要我們更有耐心和細(xì)心。下面就給出一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來說明這個(gè)命令的具體應(yīng)用。假設(shè)我們現(xiàn)在的的問題和上面結(jié)點(diǎn)填充的問題一樣,要定義七個(gè)點(diǎn)。那我們就要用下面的定義命令：TITLL,EXAPLEN,1,0,0NGEN,6,1,1,1,1,1,0當(dāng)然我們也可以用菜單的操作方式來實(shí)現(xiàn),類似上面結(jié)點(diǎn)填充的定義過程,在這里我們只需選擇成結(jié)點(diǎn)生成,再適當(dāng)定義數(shù)據(jù)便完成。下面給出對(duì)話框的定義界面：由以上任何一個(gè)定義方法我們都可以得到下面的定義結(jié)果：比較以上兩個(gè)方法可以看到每一個(gè)方法都有自己的特點(diǎn),前者是書寫命令簡(jiǎn)單,容易掌握,但是在定義的時(shí)候局限性比較大,而后者的定義過程稍顯復(fù)雜,但是其定義的自由度大,相對(duì)來說功能比較強(qiáng)大。但是兩都都有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是一般定義的點(diǎn)只是間距相等的。如果需要變間距的定義點(diǎn),則需要多次定義或用其它的方法。因?yàn)樵趯?shí)際過程中要根據(jù)實(shí)據(jù)情況來選用。單元定義簡(jiǎn)單的說單元就是一個(gè)結(jié)構(gòu)中一個(gè)最小的構(gòu)件,表示在這里就是把上面定義的兩個(gè)點(diǎn)間用一條線連接起來,這樣就形成一個(gè)單元。這里有有兩種定義方式：格式一：E,N1,N2[,DOF11,DOF12,DOF13,DOF21,DOF22,DOF23]N1,N2,單元兩端的結(jié)點(diǎn)碼DOF11,單元在結(jié)點(diǎn)N1處的x方向自由度,缺省值=1DOF11=0,x方向自由DOF11=1,x方向與結(jié)點(diǎn)連結(jié)DOF12,單元在結(jié)點(diǎn)N1處的y方向自由度,缺省值=1DOF12=0,y方向自由DOF12=1,y方向與結(jié)點(diǎn)連結(jié)DOF13,單元在結(jié)點(diǎn)N1處的轉(zhuǎn)角方向自由度,缺省值=0DOF13=0,可轉(zhuǎn)動(dòng)DOF13=1,與結(jié)點(diǎn)有轉(zhuǎn)動(dòng)連結(jié)DOF21,單元在結(jié)點(diǎn)N2處的x方向自由度,缺省值=1DOF21=0,x方向自由DOF21=1,x方向與結(jié)點(diǎn)連結(jié)DOF22,單元在結(jié)點(diǎn)N2處的y方向自由度,缺省值=1DOF22=0,y方向自由DOF22=1,y方向與結(jié)點(diǎn)連結(jié)DOF23,單元在結(jié)點(diǎn)N2處的轉(zhuǎn)角方向自由度,缺省值=0DOF23=0,可轉(zhuǎn)動(dòng)DOF23=1,與結(jié)點(diǎn)有轉(zhuǎn)動(dòng)連結(jié)格式二：E,N1,N2[,NTYPE1,[ALPHA1],NTYPE2,[ALPHA2]]單元定義N1,N2,單元兩端的結(jié)點(diǎn)碼NTYPE1,單元在結(jié)點(diǎn)N1處的端點(diǎn)類型,缺省值=2NTYPE1=2,鉸結(jié)NTYPE1=3,固結(jié)NTYPE1=4,自由NTYPE1=5,豎向自由NTYPE1=6,橫向自由NTYPE1=7,斜向自由NTYPE1=8,斜向連結(jié)ALPHA1,當(dāng)NTYPE1=7或8時(shí),斜向連結(jié)〔或自由的傾斜角NTYPE2,單元在結(jié)點(diǎn)N2處的端點(diǎn)類型,缺省值=2ALPHA2,當(dāng)NTYPE2=7或8時(shí),斜向連結(jié)〔或自由的傾斜角注：以上兩單元定義命令可任意混合使用,例如采用如下格式：E,N1,N2,NTYPE1,[ALPHA1],DOF21,DOF22,DOF23E,N1,N2,DOF11,DOF12,DOF13,NTYPE2,[ALPHA2]在解釋上面的命令前我想在這里引入一個(gè)概念,虛擬剛結(jié)點(diǎn)。用求解器輸入一個(gè)結(jié)構(gòu)體系時(shí),首先輸入一些結(jié)點(diǎn)。這些結(jié)點(diǎn)被理解為是虛擬剛結(jié)點(diǎn),即將每一個(gè)結(jié)點(diǎn)看作是具有3個(gè)自由度〔2個(gè)平移,1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的小剛體。虛擬剛結(jié)點(diǎn)桿件之間連接的中介。在隨后定義桿件單元時(shí),不是去定義單元桿端和桿端的連接,而是定義桿端桿端與虛擬剛結(jié)點(diǎn)的連接。上桿端〔整體坐標(biāo)中有三個(gè)位移自由度,為它們各自建立一個(gè)連接碼,用0和1表示：0表示不連接,1表示連接。這樣,若鞁端的連接碼為〔1,1,1,則該桿端與虛擬剛結(jié)點(diǎn)為剛結(jié)；〔1,1,0為鉸接；〔1,0,0為水平鏈桿；〔0,1,1,為定向〔水平滑動(dòng)連接。對(duì)上面例子我們用直接輸入命令的方法把已經(jīng)定義的結(jié)點(diǎn)用不同的方式連接起來：TITLE,EXAMPLEN,1,0,0EGEN,6,1,1,1,1,1,0E,1,2,1,1,0,1,1,0E,2,3,5,1,1,1E,3,4,5,5E,4,5,5,2E,4,5,5,2E,5,6,3,3E,6,7,3,2對(duì)上面的單元定義做一個(gè)解釋：?jiǎn)卧幪?hào)對(duì)應(yīng)結(jié)點(diǎn)左邊連接右邊連接11,2鉸接鉸接22,3豎向自由固結(jié)33,4豎向自由豎向自由44,5豎向自由鉸接55,6固結(jié)固結(jié)66,7固結(jié)鉸接由上面我們可以看出下面幾個(gè)問題：兩種定義方法可以單獨(dú)使用,也可以混合使用；兩種方法合下來使用可以定義任何我們常見的結(jié)點(diǎn)方式；這樣就給了我們一個(gè)很大的自由,我們可以用上面的方法定義出我們想要的各連接方式。單元生成EGEN,Ngen,E1,E2,NincrNgen,生成次數(shù);E1,E2,基礎(chǔ)單元范圍;Nincr,生成中單元兩端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的結(jié)點(diǎn)碼增量;注：生成后的單元?jiǎng)偠取①|(zhì)量和極限彎矩等均同基礎(chǔ)單元。注：由于我們有上面的結(jié)點(diǎn)生成命令的學(xué)習(xí),我想單元生成命令也不會(huì)是個(gè)難題。在這我就簡(jiǎn)單的舉個(gè)例子來簡(jiǎn)單的說明一下即可：輸入的命令如下：對(duì)下面的結(jié)果我做下解釋,從輸入的命令來看我們并沒有一個(gè)一個(gè)的去定義結(jié)點(diǎn)和單元,在定義結(jié)點(diǎn)的時(shí)候我們用到了前面的結(jié)點(diǎn)生成命令NGEN在定義單元的時(shí)候我們用到了現(xiàn)在我們正在學(xué)的單元生成命令EGEN,通過實(shí)例我們不難發(fā)現(xiàn)兩個(gè)命令應(yīng)用時(shí)有一個(gè)共同的特點(diǎn)：就是都需要預(yù)先定義一個(gè)基礎(chǔ)結(jié)點(diǎn)或基礎(chǔ)單元,也就是我們的基點(diǎn)。這一點(diǎn)很重要。當(dāng)然在選擇基礎(chǔ)結(jié)點(diǎn)和基礎(chǔ)單元的時(shí)候應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來定,以求使問題定義變的簡(jiǎn)潔。在上面的例題中,在定義結(jié)點(diǎn)時(shí)我們選擇了兩個(gè)基礎(chǔ)結(jié)點(diǎn),1點(diǎn)各8點(diǎn),然后由這兩個(gè)基礎(chǔ)結(jié)點(diǎn)分別定義出了2,3,4,5,6,7和結(jié)點(diǎn)9,10,11,12,13,14兩組結(jié)點(diǎn)。在定義單元時(shí)候我們選擇了單元〔1,即將結(jié)點(diǎn)1和9連接起來。然后由此定義了單元〔2,〔3,〔4,〔5,〔6,〔7。讀者可以在這個(gè)題的基礎(chǔ)上把其它結(jié)點(diǎn)連成單元,來熟悉一下。尺寸線DIM,Pos,a1,a2,italic,bold,FontSize,x1,y1,Label1,x2,y2[,Label2,x3,y3[,?]Pos,標(biāo)注位置：1在線之上,2在線之下；a1,a2,上、下引線長(zhǎng)；italic,bold,是否斜體、粗體,1為是、0為否；FontSize,字體大小〔磅；x1,y1,x2,y2,尺寸線起始和終止〔整體坐標(biāo)；Label1,尺寸線標(biāo)注字符串。文本TXT,x,y,String,italic,bold,FontSizex,y,文本左上角的位置〔整體坐標(biāo)；String,文本字符串；italic,bold,是否斜體、粗體,是為1,否為0；FontSize,字體大小〔磅。單元溫度改變ETLOD,ElemStart,ElemEnd,T0,dT,Talpha,HightElemStart,單元起始碼ElemEnd,單元結(jié)束碼T0,單元桿件中面的溫度dT,單元桿件上下表面溫差：T上表面－T下表面Talpha線膨脹系數(shù)Height截面的高度〔限矩形截面以上三個(gè)命令一般不太常用到,具體的用法也比較簡(jiǎn)單,可以自行研究。再此我就不多說了。在這里我想應(yīng)該來做一個(gè)小結(jié)了,上面的部分基本上都說的是如何去定義一個(gè)結(jié)構(gòu),我們從一個(gè)結(jié)點(diǎn)的的定義開始,把結(jié)點(diǎn)連接起來成為單元,這個(gè)單元和單元之間也是可以用不同的方法來連接的,所以有單元就可以組成我們要的結(jié)構(gòu)模型。我們建立模型的目的是為了進(jìn)行力學(xué)計(jì)算和分析。那下來那我們至此已經(jīng)建立起來了模型是不是就可以來進(jìn)行計(jì)算分析了呢？還是不要著急,因?yàn)樵谶@兩件不之間還有一個(gè)重要的步驟必要完成,否則我們的計(jì)算就是沒有意義的。這件事是什么呢,就是我們下來要說的一些其它的定義。比如材料性質(zhì)的定義,及其它參數(shù)的定義這些都是必不可少的。單元材料性質(zhì)ECHAR,ElemStart,ElemEnd,EA,EI,m,Mu,GAEelemStart,單元起始碼EelemEnd,單元結(jié)束碼EA,單元抗拉剛度EI,單元抗彎剛度m,單元的均布質(zhì)量Mu,單元的極限彎矩GA,單元的抗剪剛度注：對(duì)上面的命令的格式理解我想應(yīng)該沒有什么問題,這里就是要注意在分清各數(shù)據(jù)的區(qū)別,即把材料的各種參數(shù)數(shù)據(jù)要對(duì)應(yīng)的輸入正確。否則得不到正確的結(jié)果。在結(jié)構(gòu)力學(xué)中還有一個(gè)重要概念自由度。下面就來說一下自由度在求解器的的有關(guān)定義。公共自由度COME,NComElem,<Nelem_i,ElemEnd_i,DOF_i,[Alpha_i,],i=1,NComElem>NComelem,具有公共位移的單元數(shù)Nelem,單元編碼ElemEnd,單元桿端編碼DOF,具有公共位移的自由度DOF=1,x方向DOF=2,y方向DOF=3,轉(zhuǎn)角方向DOF=4,x方向、y方向和轉(zhuǎn)角方向DOF=5,斜向Alpha,自由度的傾斜方向,僅當(dāng)DOF=5時(shí)需輸入自振頻率參數(shù)FREQ,Nfreq,FreqStart,Tol頻率計(jì)算參數(shù)定義Nfreq,欲求的頻率數(shù)目FreqStart,頻率起始階數(shù)Tol,精度誤差限屈曲荷載參數(shù)CRIT,Ncrit,CritStart,Tol屈曲荷載計(jì)算參數(shù)定義Ncrit,欲求的頻率數(shù)目CritStart,屈曲荷載起始階數(shù)Tol,精度誤差限結(jié)點(diǎn)支承NSUPT,Sn,Stype,Sdir[,Sdisx,Sdisy,SdixR]Sn,支座的結(jié)點(diǎn)碼Stype,支座類型,參見支座定義窗口中的圖示Sdir,支座方向,以圖示方向?yàn)榱?繞結(jié)點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正Sdisx,x方向的支座位移,缺省值=0Sdisy,y方向的支座位移,缺省值=0SdisR,轉(zhuǎn)角方向的支座位移,缺省值=0極限荷載參數(shù)LIMIT,TolTol,精度誤差限桿端支承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=0Sdisy,y方向的支座位移,缺省值=0SdisR,轉(zhuǎn)角方向的支座位移,缺省值=0影響線參數(shù)IL,LoadDOF,En,pos,FdofLoadDOF,單位荷載的方向〔整體坐標(biāo)：1為水平、2為豎直、3為轉(zhuǎn)角；En,單元碼；pos,單元上的截面位置：距桿端1的距離與桿長(zhǎng)L之比；Fdof,欲求影響線的內(nèi)力自由度〔局部坐標(biāo)：1為軸力、2為剪力、3為彎矩。可以這樣來說,到這里我們對(duì)結(jié)構(gòu)問題的描述已經(jīng)基本完成,如果你的定義過各是正確的,那么恭喜你,你剩下的問題就是計(jì)算問題了。下面我們就來專門講計(jì)算的問題,我們以上的工作都是為了這一步,那就要好好看了。第四部分：結(jié)構(gòu)計(jì)算對(duì)于工程問題,計(jì)算的過程是很重要的,而過程中很重要的一個(gè)方面是計(jì)算的步驟,一個(gè)好的計(jì)算步驟可以讓人思路清晰,也會(huì)對(duì)計(jì)算的結(jié)果有一定的保證,所以我們要行重視計(jì)算的步驟。下面先說一下計(jì)算步驟,對(duì)于具體的計(jì)算操作我們后面會(huì)給出一些例題,在那里會(huì)有適當(dāng)?shù)闹v解讀者可以在后面體會(huì)。這里的只是一些通用且簡(jiǎn)略計(jì)算步驟。計(jì)算步驟：<1> 在"命令"菜單中選擇問題定義,確定開始一個(gè)新問題,并輸入問題標(biāo)題；也可直接用命令行輸入問題標(biāo)題〔這一步也可省略,即不輸入標(biāo)題；<2> 在"命令"菜單中輸入有關(guān)的結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、單元組成、單元有關(guān)參數(shù)、荷載參數(shù)及支座參數(shù)；或直接用命令行輸入以上有關(guān)參數(shù)；<3> 可在"命令"菜單選擇變量定義；或直接用命令行輸入有關(guān)變量,方便計(jì)算；<4> 在"求解"菜單中設(shè)置求解路徑〔一般不用設(shè)置,采用缺省值即可；<5> 在"求解"菜單中選擇幾何組成、內(nèi)力計(jì)算或位移計(jì)算等命令,可進(jìn)行分析計(jì)算；<6> 若欲觀看結(jié)構(gòu)圖,可在"查看"菜單中選擇"觀覽器"命令；<7> 若欲保存文檔,可在"文件"菜單中選擇"保存"命令或"另存為"命令將該文件保存；<8> 若欲對(duì)存在磁盤文件中的某設(shè)計(jì)做修改,可在"文件"菜單中選擇"打開"命令將該文件調(diào)入,然后可仿照上述步驟對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行修改更新。為了方便對(duì)定義命令的理解和忘記下面給出相關(guān)命令的中英文對(duì)照。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助：中英文命令對(duì)照TITLE 問題標(biāo)題〔暫不采用中文命令C 注釋〔暫不采用中文命令END 結(jié)束問題〔暫不采用中文命令LET 變量定義N 結(jié)點(diǎn)FILL 結(jié)點(diǎn)填充NGEN 結(jié)點(diǎn)生成E 單元EGEN 單元生成NSUPT 結(jié)點(diǎn)支承ESUPT 桿端支承NSPR 結(jié)點(diǎn)彈簧ESPR 桿端彈簧NLOAD 結(jié)點(diǎn)荷載ELOAD 單元荷載ETLOD 單元溫度改變ECHAR 單元材料性質(zhì)FREQ 自振頻率參數(shù)CRIT 屈曲荷載參數(shù)LIMIT 極限荷載參數(shù)IL 影響線參數(shù)NNUM 定制結(jié)點(diǎn)碼ENUM 定制單元碼TXT 文本DIM 尺寸線第五部分：例題這個(gè)單元主要是通過例題讓大家來熟悉一下求解器的命令的運(yùn)用,例題不多。下面的例題主要來自于教材《結(jié)構(gòu)力學(xué)教程》。一：用求解器進(jìn)行平面體系的幾何構(gòu)造分析幾何構(gòu)造分析有兩種方法,一類是適用于手算,一類是適用于計(jì)算機(jī)運(yùn)算。求解器中對(duì)幾何構(gòu)造分析,主要有兩種求解模式：〔1自動(dòng)求解可以對(duì)任意平面體系進(jìn)行幾何構(gòu)造分析：判斷幾何可變還是不變；對(duì)于可變體系,給出體系自由度數(shù),指出是常變還是瞬變,并靜態(tài)或動(dòng)態(tài)顯示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模態(tài)；若體系有多余約束,給出多余約束的數(shù)目?！?智能求解按兩剛片或三剛片法則不解,給出具體的求解步驟。對(duì)于無法用三角形法則求解的問題,給出提示。自動(dòng)求解可用來求解所有問題,也是一個(gè)方便的研究工具工具書而智能求解可以模仿人工手算給出求解思路與步驟,對(duì)學(xué)生很有幫助。以下通過例題來分別加以說明和介紹。例：度用兩種求解模式分析下圖的幾何構(gòu)造,其中5,6是組合結(jié)點(diǎn)。則我們?cè)诰庉嬈骼飸?yīng)該輸入的命令如下：TITLE,2-10N,1,0,0N,2,0.4,0N,3,0.6,0N,4,1,0N,5,0.2,0.5N,6,0.8,0.5N,7,0.35,0.3N,8,0.65,0.3E,1,2,2,2E,2,3,2,2E,3,4,2,2E,1,5,2,3E,5,6,3,3E,6,4,3,2E,2,7,2,2E,7,5,2,2E,8,6,2,2E,3,8,2,2E,7,8,2,2NSUPT,1,2,-90,0,0NSUPT,4,1,0,0END在觀覽器中看到的顯示如上面的一樣。計(jì)算：自動(dòng)求解：選中菜單"求解","幾何組成"得到"有多余約束的幾何瞬變的結(jié)論"。在"幾何構(gòu)造分析"對(duì)話框中選擇"動(dòng)態(tài)顯示"則可以在觀覽器中看到機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模態(tài)的動(dòng)畫顯示〔在些無法展示。如果選中靜態(tài)顯示則會(huì)有下列顯示：其次,智能求解,在編輯菜單中依次選中"求解","幾何構(gòu)造",在彈出的對(duì)話框中單擊"計(jì)算"按鈕,得到計(jì)算機(jī)輸出的結(jié)果如下：討論：本例,手算時(shí)有兩種思路,一種如上所示,另一種則仍將桿件〔4,〔5,〔6看成剛片1〔第一個(gè)剛片,而將桿件〔2,和〔11分別看成第三者二,三個(gè)剛片。在第二種思路中,其中的一個(gè)瞬鉸的位置可以在結(jié)點(diǎn)1和4的連線的任一點(diǎn),很難將常規(guī)的三剛片法則準(zhǔn)確應(yīng)用,因此不宜采用。求解器的智能求解算法考慮到這種情況,沒有采用第二種思路,因而給出了正確的計(jì)算步驟和結(jié)果。下面給出一個(gè)練習(xí)題供讀練習(xí)：試用求解器分析下面圖示的幾何構(gòu)造。二：用求解器確定截面單桿對(duì)于桁架結(jié)構(gòu),求解器為截面法提供了一個(gè)很有用的功能,即截面單桿的搜尋的確定。利用求解器的這一功能,對(duì)于任意的平面桁架〔靜定或超靜定,求解器均可以找出使指定桿件成為截面單桿的所有截面〔亦即求解器的解法是完備的。雖然其中一些截面的截法令人感到意外,也很少用到,但卻很有啟發(fā)性,可以加深對(duì)截面法的理解和認(rèn)識(shí),并可以強(qiáng)化訓(xùn)練截面法的應(yīng)用技巧。在求解器中,結(jié)點(diǎn)單桿看作是截面單桿的特例,因此無須單獨(dú)處理。由于截面單丁的搜尋與荷載無關(guān),因此例題中沒有考慮荷載。另外,求解器只是找出截面單桿。而后的平衡議程的建立則留給讀者完成,沒有進(jìn)一步給出。再有,本節(jié)中將"使用指定桿件成為截面單桿的截面"稱為單桿截面。以下結(jié)合具體例題來介紹。例：試用求解器確定如下圖中使桿〔4和桿〔6成為截面單桿的所有截面。我們?cè)诰庉嬈髦休斎氲拿钊缦拢篢ITLE,3-19N,1,0,0N,2,1,0N,3,2,0N,4,3,0N,5,0,1N,6,3,1E,1,2,1,1,0,1,1,0E,