2021年黃祖慰大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽指導(dǎo)講義

第六講MIDAS橋梁構(gòu)造模型入門講授人：黃祖慰打開軟件；另存到一種指定文獻(xiàn)夾(自己創(chuàng)立新文獻(xiàn)夾，目是使用以便)；開始操作：在主菜單中選取工具>單位體系在長度欄中選取mm在力欄中選取N點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕選中菜單系統(tǒng)在主菜單中選取工具>顧客指定>工具條。在工具條目錄中將節(jié)點(diǎn)、單元、特性打鉤對單元工具條上藍(lán)色某些用鼠標(biāo)指定后若放到自己所需位置。使用相似辦法可以排列使用相似辦法可以排列節(jié)點(diǎn)工具條和特性工具條點(diǎn)擊工具條對話框結(jié)束按鈕以改進(jìn)后橋梁教學(xué)模型作為例子一、定義材料本次分析橋梁模型材料力學(xué)參數(shù)為：順紋彈性模量E=1.0103MPa、順紋抗拉強(qiáng)度σ=30MPa。主菜單中選取模型>材料和截面特性>材料點(diǎn)擊添加那妞，調(diào)出材料數(shù)據(jù)對話框輸入材料名稱桐木類型選取：顧客自定義規(guī)范：無輸入彈性模量1e+3泊松比這里取0.25單位換算9.8*0.3/1000000牛/立方毫米在容重處直接輸入9.8*0.3/1000000

其她不考慮，若找到精確數(shù)據(jù)可填點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕材料定義完畢材料定義完了可以通過編輯對材料屬性進(jìn)行修改二、定義截面主菜單中選取模型>材料和截面特性>截面點(diǎn)擊添加，一次添加如下截面添加時(shí)輸入截面名稱，選取截面類型，點(diǎn)擊顧客，輸入桿件參數(shù)截面類型有：桿號(hào)，名稱，類型，截面形狀1，橫梁，顧客，T型2，縱梁，顧客，箱型3，拉條，顧客，實(shí)腹長方形截面4，主梁豎桿，顧客，箱型5，橫斷面豎桿，顧客，H型6，下橫聯(lián)桿件，顧客，矩形詳細(xì)軟件對話框如下：截面定義完畢：三、建立模型建立節(jié)點(diǎn)單元節(jié)點(diǎn)號(hào)（開）；自動(dòng)對齊（開）；選取正視圖點(diǎn)擊模型、節(jié)點(diǎn)、建立節(jié)點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)起始號(hào)這一欄始終不論）輸入：坐標(biāo)0,0,0復(fù)制次數(shù)6距離在DX上填100點(diǎn)擊合用，如下圖所示點(diǎn)擊復(fù)制移動(dòng)節(jié)點(diǎn)按鈕用選取節(jié)點(diǎn)號(hào)為2-6節(jié)點(diǎn)輸入項(xiàng)目如下圖輸入框所示，點(diǎn)擊合用便可生成8-12節(jié)點(diǎn)建立單元：建立縱梁：點(diǎn)擊菜單、模型、單元、建立單元在建立單元對話框里面選取單元類型為普通梁/變截面梁材料選取桐木截面選取縱梁截面選取縱梁一次點(diǎn)擊1,2；2,3；3,4；4,5；5,6；6,7；節(jié)點(diǎn)建立起縱梁單元建立主梁豎桿：打開建立單元對話框，辦法同上，只需把截面改成主梁豎桿，依次分別點(diǎn)擊節(jié)點(diǎn)2,8；……6；12；建立豎桿按照上述辦法建立起拉條復(fù)制主梁：在單元建立對話框里面形式：復(fù)制等間距：DY：170復(fù)制次數(shù)選取1用選取已經(jīng)建立了所有單元和節(jié)點(diǎn)點(diǎn)擊合用，主梁即復(fù)制好，點(diǎn)擊視圖即可顯示出上圖。建立橫向連接系：點(diǎn)擊視圖顯示正面，通過從左上角滑至右下角選取邊上一片豎向構(gòu)件：節(jié)點(diǎn)顯示為粉紅色，單元顯示為艷藍(lán)色表達(dá)已經(jīng)被選定。點(diǎn)擊只顯示上一某些構(gòu)件，其她某些消隱。點(diǎn)擊可有如下顯示：先建立橫梁，打開單元建立對話框，將截面選為橫梁，依次連接節(jié)點(diǎn)2與14：建立下表面連接構(gòu)件，辦法同上，效果如下圖：為了建立中間豎桿，需要對單元43與單元44進(jìn)行分割選取菜單、模型、單元、分割，進(jìn)入對話框選取等間距，再通過選取單元43，44。點(diǎn)擊合用，單元分割，形成新節(jié)點(diǎn)25，26。建立中間豎桿：建立拉條：注意此時(shí)，在對話框BETA角這一欄要輸入90，建立構(gòu)件效果如下：復(fù)制橫向連接系通過選取已經(jīng)建立好橫向聯(lián)結(jié)系，點(diǎn)擊，顯示所有單元打開單元復(fù)制對話框選取等間距，在DX項(xiàng)輸入100，復(fù)制次數(shù)填寫4。點(diǎn)擊合用建立端橫梁，注意將BETA角項(xiàng)改回0：建立橋面添加材料：紙參數(shù)：彈性模量100MPa泊松比設(shè)為0.25紙張容重設(shè)為桐木3倍在容重處直接輸入3*9.8*0.3/1000000建立橋面邊界節(jié)點(diǎn)復(fù)制節(jié)點(diǎn)1，向DY方向復(fù)制距離為-15，選取節(jié)點(diǎn)方式可以用；復(fù)制節(jié)點(diǎn)13，向DY方向復(fù)制距離為15，選取節(jié)點(diǎn)方式可以用；這樣，就建立出兩個(gè)新節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)35和節(jié)點(diǎn)36復(fù)制節(jié)點(diǎn)，操作參照復(fù)制橫向聯(lián)結(jié)系，但注意此時(shí)是節(jié)點(diǎn)復(fù)制，DY=0，DX=100，復(fù)制次數(shù)為6，點(diǎn)擊合用，效果如下打開單元建立對話框單元類型選取板材料選取紙點(diǎn)擊新建厚度，點(diǎn)擊確認(rèn)，下圖0.7是紙張厚度。依次選中橋面4個(gè)角點(diǎn)即可生成橋面到此為止，模型所有構(gòu)件建立完畢四、邊界條件梁橋類型屬于簡支梁打開菜單、模型、邊界條件、普通支承點(diǎn)擊視圖按鈕左下角點(diǎn)選取支承條件為:DXDYDZ用選取節(jié)點(diǎn)1，點(diǎn)擊合用。用選取節(jié)點(diǎn)13，支承方向改成DXDZ,點(diǎn)擊合用用選取節(jié)點(diǎn)7，支承方向改成DYDZ,點(diǎn)擊合用用選取節(jié)點(diǎn)19，支承方向改成DZ,點(diǎn)擊合用至此，邊界條件添加完畢。五、施加荷載自重：菜單、荷載、靜力荷載工況名稱（構(gòu)造自重）類型：恒荷載添加關(guān)閉菜單、荷載、自重在Z處填寫-1，點(diǎn)擊添加，關(guān)閉添加集中荷載這里取最大6kg，g取10，60N菜單、荷載、靜力荷載工況名稱（集中荷載）類型顧客自定義點(diǎn)擊添加關(guān)閉菜單、荷載、節(jié)點(diǎn)荷載，打開對話框，將荷載工況選為集中荷載在FZ處填寫-60選用跨中規(guī)定施加集中荷載節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊合用。如圖橋梁跨中箭頭所示即為添加集中應(yīng)力，其值大小可以通過選著顯示選項(xiàng)顯示出來。模仿小車荷載：在此只模仿最不利狀況：小車每個(gè)重4kg，每個(gè)小車4個(gè)輪子。每輛小車相稱于4個(gè)1kg荷載。最不利狀態(tài)為：跨中集中荷載6kg，兩輛小車串聯(lián)行駛至跨中。選取兩端端橫梁，將梁單元等間距分割，點(diǎn)擊關(guān)閉。雙擊左側(cè)菜單橫梁然后點(diǎn)擊，只顯示橫梁點(diǎn)擊，用選取右邊橫梁，點(diǎn)擊，只顯示右邊橫梁分割單元，架設(shè)小車右側(cè)輪子壓在橫梁右端，假設(shè)小車輪子中心間距為5cm，縱向橫向間距為10mm（上一次比賽中，小車事實(shí)上外輪距51mm輪寬13mm，先后輪距離為145mm）。分割橫梁單元：分割點(diǎn)距離右端5cm，選中顯示橫梁單元，小車車輪另一接觸點(diǎn)點(diǎn)擊分割單元（在菜單中可以找到），點(diǎn)鐘分割單元任意間距項(xiàng)，x方向填入35點(diǎn)擊合用點(diǎn)擊荷載，進(jìn)入靜力荷載工況，荷載名稱：小車等效荷載，類型：顧客自定義。關(guān)閉點(diǎn)擊菜單，荷載，節(jié)點(diǎn)荷載，荷載工況選取小車串聯(lián)FZ項(xiàng)填-10選中接近跨中6個(gè)節(jié)點(diǎn)（假設(shè)兩個(gè)車輪重疊），如圖，節(jié)點(diǎn)編號(hào)為52，53，54，3，4，5添加節(jié)點(diǎn)荷載：第一輛小車，選中節(jié)點(diǎn)3,52,53,4，點(diǎn)擊合用第二輛小車，選中節(jié)點(diǎn)4,53,5,54，點(diǎn)擊合用注意，4,53節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)重疊節(jié)點(diǎn)荷載。到此為止，模型荷載施加完畢。六、模型計(jì)算與成果查看如上面過程都檢查無誤之后，開始進(jìn)行計(jì)算。點(diǎn)擊，開始進(jìn)行計(jì)算。在查當(dāng)作果之前，進(jìn)行荷載組合點(diǎn)擊菜單，成果，荷載組合，名稱自定義（1），在荷載工況里面選用集中荷載，串聯(lián)小車，構(gòu)造自重。名稱自定義（2），在荷載工況里面選用集中荷載，構(gòu)造自重。點(diǎn)擊關(guān)閉查當(dāng)作果：當(dāng)只有模型自重與集中荷載時(shí)，應(yīng)當(dāng)選取組合2支座反力：點(diǎn)擊成果，反力，反力，將工況組合調(diào)至2，顯示類型點(diǎn)擊數(shù)值與圖例。得出對話框如下圖點(diǎn)擊合用支座反力成果如下：查看荷載組1支座反力操作同上，只是把組合項(xiàng)選為1，成果如下：位移查看：點(diǎn)擊菜單，成果，位移，位移等值線查看組合1,2對話框分別如左圖所示，點(diǎn)擊合用組合2下：最大位移為5.0468mm組合1下：最大位移為12.304查看單元內(nèi)力：點(diǎn)擊菜單，成果，內(nèi)力，梁單元內(nèi)力，或者內(nèi)力圖，有如下對話框：查看軸力時(shí)，點(diǎn)擊FX，查看彎矩時(shí)，點(diǎn)擊MY（因素是相對坐標(biāo)）查看軸力圖如下，正代表受拉，負(fù)代表受壓圖，以組合1軸力圖作為例子：查看應(yīng)力：查看應(yīng)力作用是依照應(yīng)力大小調(diào)節(jié)桿件截面點(diǎn)擊菜單，成果，內(nèi)力，梁單元應(yīng)力，或者應(yīng)力圖，有如下對話框同樣以組合1作為例子，梁單元應(yīng)力和應(yīng)力圖如下：七、在加載中自振頻率計(jì)算另存一種文獻(xiàn)在振動(dòng)荷載時(shí)：跨中集中荷載改成3kg，小車串聯(lián)。點(diǎn)擊節(jié)點(diǎn)荷載，選項(xiàng)如下圖所示，集中荷載，替代，F(xiàn)Z填-30。選用集中荷載點(diǎn)。點(diǎn)擊合用修改完畢，如上圖所示。將荷載裝換為質(zhì)量：點(diǎn)擊菜單，模型，質(zhì)量，將荷載轉(zhuǎn)換成質(zhì)量，打開對話框：選中節(jié)點(diǎn)荷載，在荷載工況里面選中集中荷載，點(diǎn)擊添加。在從荷載工況里面選取小車串