結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器使用教程 d課件

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1目錄目錄21.軟件簡介結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（StructuralMechanicsSolver，簡稱SMSolver）是一個面向教師、學(xué)生以及工程技術(shù)人員的計算機(jī)輔助分析計算軟件，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、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題，全部采用精確算法給出精確解答。1.軟件簡介結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（StructuralMecha31.軟件簡介結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（StructuralMechanicsSolver，簡稱SMSolver）官方網(wǎng)址：/sms/在該網(wǎng)站可以下載軟件共享版！1.軟件簡介結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（StructuralMecha41.軟件簡介觀覽器命令編輯器1.軟件簡介觀覽器命令編輯器52.力學(xué)相關(guān)知識介紹①結(jié)點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)是在計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力時出現(xiàn)的概念,結(jié)點(diǎn)一般是兩個或以上桿件的交點(diǎn)。2.力學(xué)相關(guān)知識介紹①結(jié)點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)是在計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力時出現(xiàn)的概62.力學(xué)相關(guān)知識介紹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)知識介紹N,Nn,x,y結(jié)點(diǎn)命令72.力學(xué)相關(guān)知識介紹②單元：連接結(jié)點(diǎn)的桿件。2.力學(xué)相關(guān)知識介紹②單元：連接結(jié)點(diǎn)的桿件。82.力學(xué)相關(guān)知識介紹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)知識介紹E,N1,N2[,DOF11,92.力學(xué)相關(guān)知識介紹③位移約束：限制物體運(yùn)動的其他物體或裝置，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)知識介紹③位移約束：限制物體運(yùn)動的其他物體或102.力學(xué)相關(guān)知識介紹③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)知識介紹③位移約束ESUPT,Selem,112.力學(xué)相關(guān)知識介紹④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)知識介紹④荷載條件:定義作用在單元上的集中荷122.力學(xué)相關(guān)知識介紹④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(順時)針方向；Ltype=3(-3)，均布荷載，指向(背離)單元；Ltype=4(-4)，均布力矩，逆時(順時)針方向；Ltype=5(-5)，線性荷載，指向(背離)單元；Ltype=6(-6)，線性彎矩，逆時(順時)針方向；Lsize1，Lsize2，荷載大小；當(dāng)Ltype=1,-1,2,-2,3,-3,4,-4時，輸入Lsize1；當(dāng)Ltype=5,-5,6,-6時，輸入Lsize1及Lsize2；Lsize1，荷載起點(diǎn)的大?。籐size2，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時輸入，缺省值=0。2.力學(xué)相關(guān)知識介紹④荷載條件ELOAD,Ln,Lt132.力學(xué)相關(guān)知識介紹⑤單元材料性質(zhì)：定義一個或多個單元的抗拉剛度、抗彎剛度、均布質(zhì)量、極限彎矩、抗剪剛度等。計算剛度、極限荷載等計算時使用。2.力學(xué)相關(guān)知識介紹⑤單元材料性質(zhì)：定義一個或多個單元的抗142.力學(xué)相關(guān)知識介紹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。⑤單元材料性質(zhì)2.力學(xué)相關(guān)知識介紹ESUPT,Selem,SelemE152.力學(xué)相關(guān)知識介紹計算桿件軸向拉伸和軸向壓縮變形時使用⑤單元材料性質(zhì)2.力學(xué)相關(guān)知識介紹計算桿件軸向拉伸和軸向壓縮變形時使用⑤162.力學(xué)相關(guān)知識介紹計算桿件彎曲變形時使用yc=ycq+ycm=⑤單元材料性質(zhì)2.力學(xué)相關(guān)知識介紹計算桿件彎曲變形時使用yc=ycq+yc172.力學(xué)相關(guān)知識介紹計算桿件極限荷載時使用①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟2.力學(xué)相關(guān)知識介紹計算桿件極限荷載時使用①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)183.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟193.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟203.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟213.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟223.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算不必輸入材料性質(zhì)；超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算必須輸入材料性質(zhì)，EA設(shè)置為無窮大，其他項(xiàng)要根據(jù)實(shí)際情況而定，軸向剛度EA則根據(jù)理論來確定。3.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)233.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟彎矩圖3.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟彎矩圖243.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟253.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟263.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟273.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟283.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟1.如考慮軸向壓縮變形，必須輸入各個桿件的抗拉剛度EA，抗彎剛度EI設(shè)為無窮大，抗剪剛度與溫度改變?yōu)榭蛇x項(xiàng)；2.如考慮彎曲變形，必須輸入各個桿件的抗彎剛度EI，抗拉剛度EA設(shè)為無窮大，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②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟1.如考慮293.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟位移計算選項(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-3.185mm3.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟位移計算選304.計算功能分類自動求解功能：

(1)

平面體系的幾何組成分析，對于可變體系可靜態(tài)或動畫顯示機(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)力計算和位移計算，并繪制內(nèi)力圖和位移圖；

(3)

平面結(jié)構(gòu)的自由振動和彈性穩(wěn)定分析，計算前若干階頻率和失穩(wěn)荷載，并靜態(tài)或動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)或動畫顯示單向機(jī)構(gòu)運(yùn)動模態(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.計算功能分類自動求解功能：314.計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：找出使指定桿為截面單桿的所有截面；

(3)

平面靜定組合結(jié)構(gòu)：給出求解步驟。

其他輔助功能：

(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；結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器功能眾多，以上提到的計算方法在軟件的幫助文件中有詳細(xì)講解。4.計算功能分類智能求解功能：結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器功能眾多，以上提32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ThankYou!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ThankY33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34目錄目錄351.軟件簡介結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（StructuralMechanicsSolver，簡稱SMSolver）是一個面向教師、學(xué)生以及工程技術(shù)人員的計算機(jī)輔助分析計算軟件，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、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題，全部采用精確算法給出精確解答。1.軟件簡介結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（StructuralMecha361.軟件簡介結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（StructuralMechanicsSolver，簡稱SMSolver）官方網(wǎng)址：/sms/在該網(wǎng)站可以下載軟件共享版！1.軟件簡介結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（StructuralMecha371.軟件簡介觀覽器命令編輯器1.軟件簡介觀覽器命令編輯器382.力學(xué)相關(guān)知識介紹①結(jié)點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)是在計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力時出現(xiàn)的概念,結(jié)點(diǎn)一般是兩個或以上桿件的交點(diǎn)。2.力學(xué)相關(guān)知識介紹①結(jié)點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)是在計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力時出現(xiàn)的概392.力學(xué)相關(guān)知識介紹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)知識介紹N,Nn,x,y結(jié)點(diǎn)命令402.力學(xué)相關(guān)知識介紹②單元：連接結(jié)點(diǎn)的桿件。2.力學(xué)相關(guān)知識介紹②單元：連接結(jié)點(diǎn)的桿件。412.力學(xué)相關(guān)知識介紹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)知識介紹E,N1,N2[,DOF11,422.力學(xué)相關(guān)知識介紹③位移約束：限制物體運(yùn)動的其他物體或裝置，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)知識介紹③位移約束：限制物體運(yùn)動的其他物體或432.力學(xué)相關(guān)知識介紹③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)知識介紹③位移約束ESUPT,Selem,442.力學(xué)相關(guān)知識介紹④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)知識介紹④荷載條件:定義作用在單元上的集中荷452.力學(xué)相關(guān)知識介紹④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(順時)針方向；Ltype=3(-3)，均布荷載，指向(背離)單元；Ltype=4(-4)，均布力矩，逆時(順時)針方向；Ltype=5(-5)，線性荷載，指向(背離)單元；Ltype=6(-6)，線性彎矩，逆時(順時)針方向；Lsize1，Lsize2，荷載大??；當(dāng)Ltype=1,-1,2,-2,3,-3,4,-4時，輸入Lsize1；當(dāng)Ltype=5,-5,6,-6時，輸入Lsize1及Lsize2；Lsize1，荷載起點(diǎn)的大??；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時輸入，缺省值=0。2.力學(xué)相關(guān)知識介紹④荷載條件ELOAD,Ln,Lt462.力學(xué)相關(guān)知識介紹⑤單元材料性質(zhì)：定義一個或多個單元的抗拉剛度、抗彎剛度、均布質(zhì)量、極限彎矩、抗剪剛度等。計算剛度、極限荷載等計算時使用。2.力學(xué)相關(guān)知識介紹⑤單元材料性質(zhì)：定義一個或多個單元的抗472.力學(xué)相關(guān)知識介紹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。⑤單元材料性質(zhì)2.力學(xué)相關(guān)知識介紹ESUPT,Selem,SelemE482.力學(xué)相關(guān)知識介紹計算桿件軸向拉伸和軸向壓縮變形時使用⑤單元材料性質(zhì)2.力學(xué)相關(guān)知識介紹計算桿件軸向拉伸和軸向壓縮變形時使用⑤492.力學(xué)相關(guān)知識介紹計算桿件彎曲變形時使用yc=ycq+ycm=⑤單元材料性質(zhì)2.力學(xué)相關(guān)知識介紹計算桿件彎曲變形時使用yc=ycq+yc502.力學(xué)相關(guān)知識介紹計算桿件極限荷載時使用①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟2.力學(xué)相關(guān)知識介紹計算桿件極限荷載時使用①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)513.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟523.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟533.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟543.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟553.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算不必輸入材料性質(zhì)；超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算必須輸入材料性質(zhì)，EA設(shè)置為無窮大，其他項(xiàng)要根據(jù)實(shí)際情況而定，軸向剛度EA則根據(jù)理論來確定。3.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)563.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟彎矩圖3.力學(xué)求解器建模步驟①結(jié)構(gòu)或桿件的內(nèi)力計算步驟彎矩圖573.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟583.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟593.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟603.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟3.力學(xué)求解器建模步驟②結(jié)構(gòu)或桿件的位移計算步驟613.力學(xué)求