结构力学求解器使用指引

v1.0 可编辑可修改 结构力学求解器结构力学求解器 使用指南使用指南 结构力学求解器SM Solver of Windows 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、 静定和超静定 结构的内力、位移,影响 线、自由振动的自振频率和振型,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 图和位移图;能静态或动态 显示结构自由振动的各阶振型和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.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,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. 1 v1.0 可编辑可修改 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; 2 v1.0 可编辑可修改 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; Stype---支座类型码; 3 v1.0 可编辑可修改 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. 4 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; 分别为单元的抗拉和抗弯刚度; 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---荷载类型; EA,EI--- v1.0 可编辑可修改 Ltype1-1,集中荷载,指向背离结点; Ltype2-2,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 Ltype1 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; Ltype1-1,集中荷载,指向背离单元; Ltype22,逆时顺时针方向的集中力矩; Ltype3-3,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 Ltype1,3 或-1,-3 时输入,缺省值 5 v1.0 可编辑可修改 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. 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 1.计算结构的内力和位移时,仅输入 1或及 2,3或及 6 v1.0 可编辑可修改 4,5,6,7,8 项; 2.当单元的抗拉刚度EA或抗弯刚度EI为无穷大时,则分别 填-1; 3.当斜杆单元作用沿水平线的均布荷载时,需按合力相等的原 则,变换成 沿杆轴线分布的均布荷载输入,荷载类型码仍为 3见例 5. 四.上机操作步骤 1.双击桌面上的“求解器“图标,再单击“求解器“的封面进入使 用状态; 2.键入数椐文件名如TITLE,XXXX,逐行输入数椐也可用命令 方式输入; 3.将数椐文件存盘 单击桌面上方的“文件“,在文件菜单中点“保存“或“另存为“,键 入文件名, 点“确定“; 4.再单击“文件“,在文件菜单中点“退出“; 5.见提示“此命令将结束本次 SM Solver“ 点“取消“或确定“,重新进入 SM Solver; 6.单击“文件“,在文件菜单中点“打开“; 7.点所要运行的数椐文件名,并单击“确定“; 7 v1.0 可编辑可修改 8.单击桌面下方的“观览器“图标,桌面上显示结构计算简图的 形状,并单 击“最大化“按钮,将图形放大; 9.单击桌面上方的“标注“,在“标注“菜单中点所要显示的参数; 如无误,则进行下一步,若有误,则进行修改 10.单击“观览器“图标,点桌面上方的“求解“; 11.在“求解“菜单中,点所要计算的内容如内力计算、 位移计算 等,即可显 示计算结果如各杆杆端的内力或位移,对照结构的单元编号或 结点编号阅读; 12.单击所要显