结构力学求解器使用教程.ppt

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1、结构力学求解器使用教程构力学求解器使用教程土木工程系力学课题组制作目录1.软件简介2.力学相关知识介绍3.力学求解器建模步骤4.计算功能分类1.软件简介结构力学求解器（Structural Mechanics Solver，简称SM Solver）是一个面向教师、学生以及工程技术人员的计算机辅助分析计算软件，其求解内容包括了二维的平面结构（体系）几何组成、静定、超静定、位移、内力、影响线、包络图、自由振动、弹性稳定、极限荷载等经典结构力学课程中所涉及的一系列问题，全部采用精确算法给出精确解答。1.软件简介结构力学求解器（Structural Mechanics Solver，简称SM Solv

2、er）官方网址：http:/ 结点：结点是在计算结构内力时出现的概念,结点一般是两个或以上杆件的交点。2.力学相关知识介绍N,Nn,x,yNn，结点点编码；x，结点的点的x坐坐标；y，结点的点的y坐坐标。结点命令2.力学相关知识介绍 单元：连接结点的杆件。2.力学相关知识介绍E,N1,N2,DOF11,DOF12,DOF13,DOF21,DOF22,DOF23单元命令N1,N2，单元两端的元两端的结点点码；以下以下连接方式：接方式：1为连接，接，0为不不连接：接：DOF11，杆杆端端1处的的x方方向向自自由由度度的的连接接方方式式，缺省缺省值=1；DOF12，杆杆端端1处的的y方方向向自自由由

3、度度的的连接接方方式式，缺省缺省值=1；DOF13，杆杆端端1处的的转角角方方向向自自由由度度的的连接接方方式式，缺省缺省值=0；DOF21，杆杆端端2处的的x方方向向自自由由度度的的连接接方方式式，缺省缺省值=1；DOF22，杆杆端端2处的的y方方向向自自由由度度的的连接接方方式式，缺省缺省值=1；DOF23，杆杆端端2处的的转角角方方向向自自由由度度的的连接接方方式式，缺省缺省值=0。2.力学相关知识介绍 位移约束：限制物体运动的其他物体或装置，包括连杆支座、铰支座、固定支座等6种支座。2.力学相关知识介绍 位移约束ESUPT,Selem,SelemEnd,Stype,Sdir,Sdisx

4、,Sdisy,SdixRSelem，单元元编码；SelemEnd,单元杆端元杆端；Stype，单元杆端元杆端约束束类型型；Stype=1，x方向方向；Stype=2，y方向方向；Stype=3，转角方向角方向；Stype=4，x方向、方向、y方向和方向和转角方向角方向；Stype=5，斜向，斜向；Sdir，支座方向，支座方向，仅当当Stype=5时需需输入入；Sdisx,x方向的支座位移，缺省方向的支座位移，缺省值=0；Sdisy,y方向的支座位移，缺省方向的支座位移，缺省值=0；SdisR,转角方向的支座位移，缺省角方向的支座位移，缺省值=0。2.力学相关知识介绍 荷载条件:定义作用在单元上

5、的集中荷载、集中力矩、均布荷载、均布力矩、线性分布荷载、线性分布力矩。2.力学相关知识介绍 荷载条件ELOAD,Ln,Ltype,Lsize1,Lsize2,Lpos1,Lpos2,Ldir Ln，荷，荷载作用的作用的单元元码；Ltype，荷，荷载类型型；Ltype=1(-1)，集中荷，集中荷载，指向，指向(背离背离)单元元；Ltype=2(-2)，集中力矩，逆，集中力矩，逆时(顺时)针方向方向；Ltype=3(-3)，均布荷，均布荷载，指向，指向(背离背离)单元元；Ltype=4(-4)，均布力矩，逆，均布力矩，逆时(顺时)针方向方向；Ltype=5(-5)，线性荷性荷载，指向，指向(背离背

6、离)单元元；Ltype=6(-6)，线性弯矩，逆性弯矩，逆时(顺时)针方向方向；Lsize1，Lsize2，荷，荷载大小大小；当当Ltype=1,-1,2,-2,3,-3,4,-4时，输入入Lsize1；当当Ltype=5,-5,6,-6时，输入入Lsize1及及Lsize2；Lsize1，荷，荷载起点的大小起点的大小；Lsize2，荷，荷载终点的大小点的大小；Lpos1，荷，荷载起点至起点至单元杆端元杆端1的距离与杆的距离与杆长的比的比值，缺省，缺省值=0；Lpos2，荷，荷载起点至起点至单元杆端元杆端1的距离与杆的距离与杆长的比的比值，缺省，缺省值=1；Ldir，荷，荷载方向方向(度度)，

7、仅当当Ltype=1,3,5或或-1,-3,-5时输入，缺省入，缺省值=0。2.力学相关知识介绍 单元材料性质：定义一个或多个单元的抗拉刚度、抗弯刚度、均布质量、极限弯矩、抗剪刚度等。计算刚度、极限荷载等计算时使用。2.力学相关知识介绍ESUPT,Selem,SelemEnd,Stype,Sdir,Sdisx,Sdisy,SdixRSelem，单元元编码；SelemEnd,单元杆端元杆端；Stype，单元杆端元杆端约束束类型型；Stype=1，x方向方向；Stype=2，y方向方向；Stype=3，转角方向角方向；Stype=4，x方向、方向、y方向和方向和转角方向角方向；Stype=5，斜向

8、，斜向；Sdir，支座方向，支座方向，仅当当Stype=5时需需输入入；Sdisx,x方向的支座位移，缺省方向的支座位移，缺省值=0；Sdisy,y方向的支座位移，缺省方向的支座位移，缺省值=0；SdisR,转角方向的支座位移，缺省角方向的支座位移，缺省值=0。单元材料性质2.力学相关知识介绍计算杆件算杆件轴向拉伸和向拉伸和轴向向压缩变形形时使用使用 单元材料性质2.力学相关知识介绍计算杆件算杆件弯曲弯曲变形形时使用使用yc=ycq+ycm=单元材料性质2.力学相关知识介绍计算杆件算杆件极限荷极限荷载时使用使用 结构或杆件的内力计算步骤3.力学求解器建模步骤a.建立结点 结构或杆件的内力计算步

9、骤3.力学求解器建模步骤 结构或杆件的内力计算步骤b.生成单元3.力学求解器建模步骤 结构或杆件的内力计算步骤c.建立位移约束3.力学求解器建模步骤 结构或杆件的内力计算步骤d.加载荷载3.力学求解器建模步骤 结构或杆件的内力计算步骤e.设置材料性质静定结构内力计算不必输入材料性质；超静定结构内力计算必须输入材料性质，EA设置为无穷大，其他项要根据实际情况而定，轴向刚度EA则根据理论来确定。3.力学求解器建模步骤 结构或杆件的内力计算步骤E.求解内力弯矩弯矩图3.力学求解器建模步骤 结构或杆件的位移计算步骤a.建立结点3.力学求解器建模步骤 结构或杆件的位移计算步骤b.生成单元3.力学求解器建

10、模步骤 结构或杆件的位移计算步骤c.建立位移约束3.力学求解器建模步骤 结构或杆件的位移计算步骤d.加载荷载3.力学求解器建模步骤 结构或杆件的位移计算步骤e.设置材料性质1.如考虑轴向压缩变形，必须输入各个杆件的抗拉刚度EA，抗弯刚度EI设为无穷大，抗剪刚度与温度改变为可选项；2.如考虑弯曲变形，必须输入各个杆件的抗弯刚度EI，抗拉刚度EA设为无穷大，抗剪刚度与温度改变为可选项。3.力学求解器建模步骤 结构或杆件的位移计算步骤f.位移计算位移位移计算算选项框，在位移框，在位移显示示处选择结构，在杆端位移构，在杆端位移值处打勾。打勾。该杆件的杆件的总位移位移为-3.185mm4.计算功能分类自

11、自动求解功能：求解功能：(1)平面体系的几何组成分析，对于可变体系可静态或动画显示机构模态；(2)平面静定结构和超静定结构的内力计算和位移计算，并绘制内力图和位移图；(3)平面结构的自由振动和弹性稳定分析，计算前若干阶频率和失稳荷载，并静态或动画显示各阶振型和失稳模态；(4)平面结构的极限分析，求解极限荷载，并可静态或动画显示单向机构运动模态；(5)平面结构的影响线分析，并绘制影响线图。(6)平面结构的内力包络图分析，并绘制包络图。4.计算功能分类智能求解功能：智能求解功能：(1)平面体系的几何构造分析：按三刚片法则求解，给出求解步骤；(2)平面桁架的截面法：找出使指定杆为截面单杆的所有截面；(3)平面静定组合结构：给出求解步骤。其他其他辅助功能：助功能：(1)强大的命令文档编辑及文件读写功能；(2)二维结构的图形显示；结构力学求解器功能众多，以上提到的构力学求解器功能众多，以上提到的计算方法在算方法在软件的帮助文件中有件的帮助文件中有详细讲解。解。结构力学求解器使用教程构力学求解器使用教程土木工程系力学课题组制作Thank You!