结构力学求解器(使用指南)
结构力学求解器(SM Solver of Windows)就是一个关于结构力学
分析计算的计算机软件,
其功能包括求解平面杆件结构(体系)的几何组成、静定与超静定
结构的内力、位移,影响
线、自由振动的自振频率与振型,以及弹性稳定等结构力学课程
中所涉及的绝大部分问题、
对几何可变体系可作静态或动态显示机构模态;能绘制结构内力
图与位移图;能静态或动态
显示结构自由振动的各阶振型与弹性稳定分析的失稳模态;能绘
制结构的影响线图、
该软件的版本为V1、5、清华大学土木系研制、高教出版社发
行、
一、运行环境
Windows 98/NT、 8M内存、 2M硬盘空间、
二、装机与运行
将软件光盘置入光驱,在Windows环境下运行光盘上的
SMsetup、exe,然后按提示操作
即可完成装机、装机完成后,桌面上将出现一个名为"求解器"
的图标、双击桌面上的
"求解器"图标,再单击软件的封面,便可使用该求解器、
三、输入数椐
先对结构的结点及单元进行编码,然后按以下诸项输入数椐:
1、结点定义
N,Nn,x,y
Nn---结点编码;
x---结点的x 坐标;
y---结点的y 坐标、
结构整体坐标系为xoy,一般取结构左下支座结点为坐标原点
(0,0)、
2、结点生成(即成批输入结点坐标)
NGEN,Ngen,Nincr,N1,N2,N12incr,Dx,DY
Ngen---结点生成的次数;
Nincr---每次生成的结点码增量;
N1、N2---基础结点范围;
N12incr---基础结点的编码增量;
Dx,DY---生成结点的x ,y坐标增量、
3、单元定义
E,N1,N2[,DOF11,DOF12,DOF13,DOF21,DOF22,DOF23]
N1,N2---单元两端的结点码;
以下连接方式:1为连接,0为不连接;
DOF11,DOF12---分别为单元在杆端1处的x、y方向自由度的连
接方式,
缺省值=1;
DOF13---单元在杆端1处的转角方向自由度的连接方式,缺省
值=0;
DOF21,DOF22---分别为单元在杆端2处的x、y方向自由度的连
接方式,
缺省值=1;
DOF23---单元在杆端2处的转角方向自由度的连接方式,缺省
值=0、
4、单元生成(即成批输入单元两端的连接方式)
EGEN,Ngen,E1,E2,Nincr
Egen---生成次数;
E1,E2---基础单元范围;
Nincr---生成中单元两端点对应的结点码增量、
5、支座约束定义
NSUPT,Sn,Stype,Sdir,[,Sdisx,Sdisy,SdisR]
Sn---支座的结点码;
Sdir---支座方向,以图示方向为零,绕结点逆时针旋转为正;
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---转角方向的支座位移,缺省值=0、
以上(1)～(6)为支座类型码、
6、单元材料性质
ECHAR,ElemStart,ElemEnd,EA,EI,m
ElemStart---单元起始码;
ElemEnd---单元终止码;
EA,EI---分别为单元的抗拉与抗弯刚度;
m---单元的均布质量(kg/m)、
7、结点荷载
NLOAD,Ln,Ltype,Lsize[,Ldir]
Ln---荷载作用的结点码;
Ltype=1(-1),集中荷载,指向(背离)结点;
Ltype=2(-2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;
Lsize---荷载大小(kn,kn-m);
Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1或-1时入,缺省值=0 、说明:竖向集中力,作用在结点上方时,取 =-90 ,反之,取 =90 ;
水平集中力,作用在结点左方时,取 =0 ,反之,取 =180 、
8、单元荷载
ELOAD,Ln,Ltype,Lsize1[,Lpos1[Lpos2[,Ldir]]]
Ln---荷载作用的单元码;
Ltype---荷载类型;
Ltype=1(-1),集中荷载,指向(背离)单元;
Ltype=2(2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;
Ltype=3(-3),均布荷载,指向(背离)单元;
Lsize1---荷载大小;
Lpos1---荷载起点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺
省值=0;
Lpos2---荷载终点至单元杆端1的距离与单元杆长的比值,缺
省值=1;
(仅对均布荷载输入Lpos2)
Ldir---荷载方向(度),仅当Ltype=1,3或-1,-3时输入,缺省值
=0、
(注:按局部坐标系定义,其角度以逆时针方向为正)
9、频率计算参数
FREQ,Nfreq,FreqStart,Tol
Nfreq---欲求的频率数目;
FreqStart---频率起始阶数;
Tol---精度误差限,如0、0005、
10、影响线参数
IL,LoadDOF,En,pos,Fdof
LoadDOF---单位荷载的方向(整体坐标系):1为水平,2为竖
直,3为转角;
En---单元码;
pos---单元上截面位置:距杆端1的距离与杆长的比值; Fdof---欲求影响线的内力自由度(局部坐标系),1为轴力,2为
剪力,
3为弯矩、
说明:
