结构力学求解器使用指南

结构力学求解器(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V1.5.清华大学土木系研制.高教出版社发行.

一.运行环境

W i n d o w s98/N T.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,N n,x,y N n---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)

N G E N,N g e n,N i n c r,N1,N2,N12i n c r,D x,D Y

N g e n---结点生成的次数;

N i n c r---每次生成的结点码增量;

N1、N2---基础结点范围;

N12i n c r---基础结点的编码增量;

D x,D Y---生成结点的x,y坐标增量.

3.单元定义E，N1,N2[,D O F11,D O F12,D O F13,D O F21,D O F22,D O F23] 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)

E G E N,N g e n,E1,E2,N i n c r

E g e n---生成次数;

E1,E2---基础单元范围; N i n c r---生成中单元两端点对应的结点码增量.

5.支座约束定义N S U P T,S n,S t y p e,S d i r,[,S d i s x,S d i s y,S d i s R] S n---支座的结点码;

S t y p e---支座类型码; S d i r---支座方向,以图示方向为零,绕结点逆时针旋转为正;

S d i s x---x方向的支座位移,缺省值=0;

S d i s y---y方向的支座位移,缺省值=0;

S d i s R---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

E C H A R,E l e m S t a r t,E l e m E n d,E A,E I,m

E l e m S t a r t---单元起始码;

E l e m E n d---单元终止码;

E A,E I---分别为单元的抗拉和抗弯刚度;

m---单元的均布质量(k g/m).

7.结点荷载N L O A D,L n,L t y p e,L s i z e[,L d i r] L n---荷载作用的结点码;

L t y p e---荷载类型;

L t y p e=1(-1),集中荷载,指向(背离)结点;

L t y p e=2(-2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;

L s i z e---荷载大小(k n,k n-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

E L O A D,L n,L t y p e,L s i z e1[,L p o s1[L p o s2[,L d i r]]]

L n---荷载作用的单元码;

L t y p e---荷载类型;

L t y p e=1(-1),集中荷载,指向(背离)单元;

L t y p e=2(2),逆时(顺时)针方向的集中力矩;

L t y p e=3(-3),均布荷载,指向(背离)单元;

L s i z e1---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L p o s2) 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

F R E Q,N f r e q,F r e q S t a r t,T o l

N f r e q---欲求的频率数目;

F r e q S t a r t---频率起始阶数;

T o l---精度误差限,如0.0005.

10.影响线参数