当前位置:文档之家› COMSOL Multiphysics 结构力学模块介绍

COMSOL Multiphysics 结构力学模块介绍

COMSOL Multiphysics 结构力学模块介绍
COMSOL Multiphysics 结构力学模块介绍

COMSOL Multiphysics 结构力学模块介绍

结构力学模块专门用来计算结构的受力及变形情况。例如,计算部件或子系统在载荷下的变形情况,对壳结构和桁架结构的分析功能等。

模块分析功能包括:

?静力分析;

?准静态瞬态分析;

?动态分析;

?固有频率分析;

?频率响应分析;

?线性屈曲分析;

?弹塑性行为;

?超弹性行为;

?大变形分析;

?参数研究。

基于材料破坏临界面理论,在后处理中可对结构进行高、低循环疲劳分析和多轴疲劳分析。针对具体对象,结构力学模块可以和COMSOL Multiphysics模块或者其他分析模块任意组合,来分析实际问题中的多物理场现象。

应用领域:

?声学-结构耦合

?生物力学和生物工程学

?屈曲分析

?弹塑性材料和超弹性材料分析

?机电设备

?疲劳分析

?流固耦合

?断裂力学

?多物理场接触

?压电效应

?聚合物力学

?应力光学效应

?热摩擦

?热-结构耦合

?粘弹性和热力蠕变

血管血流分析:血管在血流作用下发生变形

微型机器人足部三维模拟

曲轴模态分析

流-固耦合分析

血管支架展开过程的变形分析

粘弹性结构阻尼器

结构力学求解器介绍

结构力学求解器 SMSolver 3D 试用版 三维空间杆系输入和显示 ?与2D求解器一致的半图形输入风格:对话框输入、修改、预览、应用 ?OpenGL三维图形快速显示技术:缩放、旋转、平移 ?图层技术:标注文本永远面向用户 空间杆系几何构造分析 ?可变体系、不变体系的判定 ?常变体系、瞬变体系的判定 ?多余约束数、体系自由度数的确定 ?可变体系的机构模态的三维动画显示 空间桁架、刚架的静力分析 ?铰结点、刚结点 ?铰支座、固定支座 ?集中荷载、均布荷载、线性分布荷载 ?位移、内力、反力计算及其数值显示和三维图形显示 ?计算结果输出到文本文件 更新说明:(11.03) ?三维浏览:观览器上双击鼠标,即可在旋转、平移、缩放三种模式之间依次切换,鼠标光标的形状随之改变。

?复合结点:允许刚结点和铰结点组成的复合结点。 ?文本功能:添加文本功能,文本在观览器中的位置不随三维观览而改变。 ?三维优化:对三维图形显示进一步优化,全屏幕观览更加流畅。 ?纠错完善:纠正若干小错误,多处做了完善。 说明:此试用版也是测试版、征求意见版。在提供期限内,正式版本发布前,将根据用户意见随时更新,请关注版本日期。 欢迎广大用户多多发现问题并提出宝贵意见和建议。用户意见请用Email发到:SMSupport@https://www.doczj.com/doc/2b14890660.html, A.钢架中,什么样为铰接,什么为钢结 最简单的方法就是,看钢架柱脚部分连接板的大小柱角连接板大的就是钢接一般铰接连接板没有筋板的。饺接的支座,没有弯矩M,只有水平和竖向反力. 刚接的支座除了水平和竖向反力外,还有弯矩M. b.结构简化时用螺栓连接的时铰接还是钢接 基本可以估计一下:仅在腹板有连接的,就是铰接;腹板和翼缘都有连接的,就是刚接。 C.铰接是指连接的两杆件可以有相对的转角,可以自由的转动。而刚接是指连接的两杆件不能有相对的转角,即它们的角位移是相等的。在实际的工程中,很多都不是严格意义上的铰接和刚接,就比如说钢结构厂房柱脚的铰接,通常的做法是两个螺栓或四个螺栓,虽然我们计算的时候按完全铰接(即认为弯矩等于零)来处理,但其实它还是承担一部分弯矩的。实际上,绝大部分的连接都是半刚性连接,也就是界于铰接和刚性连接之间得连接,在弯矩作用下,连接各杆件之间有相对转角。转角的大小由弯矩的大小以及连接节点的转动刚度决定。在弹性阶段转角与弯矩呈线性关系,当弯矩达到超过某一值时两者呈非线性关系。转角和弯矩的曲线关系可以由连接节点的类型,各构造细部尺寸、材料特性等因素确定。半刚性连接、刚接和铰接是根据弯矩转角曲线人为划分的。 刚性连接的做法有:栓焊、全焊和上下翼缘T形短钢连接;铰接连接有:梁腹板与柱用角钢或端板连接;半刚性连接有:螺栓端板连接,上下翼缘角钢连接。 除了节点的形式,连接的刚性与节点的构造很有关系。例如门式刚架中常用的螺栓端板连接,螺栓端板连接可作为刚性连接,但连接的刚度和螺栓级别、螺栓个数、螺栓预紧力大小、端板是否外伸、端板厚度、柱上有无加劲肋等因素有关。 一.说白了,是一款力学软件,工程上我们可以用它在计算工程问题。比如你老师布置的作业和习题,所有的静定静不定问题,都可以解决。你只需要输入相应的点坐标,数据,杆长等,他就能自动画出弯矩图,轴力图还有其他的这图那图的,以及各个杆件的内力大小……再通俗点讲,他就相当于小学生用的

SIMULINK模块介绍

示波器的使用和数据保存 1.示波器的参数 " Number of axes" 项用于设定示波器的Y 轴数量,即示波器的输入信号端口的个数,其预设值为"1" ,也就是说该示波器可以用来观 察一路信号,将其设为"2" ,则可以同时观察两路信号,并且示波器的图标也自动变为有两个输入端口,依次类推,这样一个示波器可以同时观察多路信号。 "Time range" (时间范围) ,用于设定示波器时间轴的最大值,这一般可以选自动(auto) ,这样X 轴就自动以系统仿真参数设置中的起始和终止时间作为示披器的时间显示范围。 第三项用于选择标签的贴放位置。 第四项用于选择数据取样方式,其中Decimation 方式是当右边栏设为"3" 时,则每3 个数据取一个,设为"5" 时,则是5 中取1 ,设的数字越大显示的波形就越粗糙,但是数据存储的空间可以减少。一般该项保持预置值"1" ,这样输入的数据都显示,画出的波形较光滑漂亮。如果取样方式选Sample time 采样方式,则其右栏里输入的是采样的时间间隔,这时将

按采样间隔提取数据显示。该页中还有一项"Floating scope" 选择,如果在它左方的小框中点击选中,则该示波器成为浮动的示波器,即没有输入接口,但可以接收其他模块发送来的数据。 示波器设置的第二页是数据页,这里有两项选择。第一项是数据点数,预置值是5000 ,即可以显示5000个数据,若超过5000 个数据,则删掉前面的保留后面的。也可以不选该项,这样所有数据都显示,在计算量大时对内存的要求高一些。如果选中了数据页的第二项"Save data to workspace" ,即将数据放到工作间去,则仿真的结果可以保存起来,并可以用MATLAB 的绘图命令来处理,也可以用其他绘图软件画出更漂亮的图形。 在保存数据栏下,还有两项设置,第一项是保存的数据命名(Variable name) ,这时给数据起一个名,以便将来调用时识别。第二项是选择数据的保存格式(Format) ,该处有3 种选择:Arrary格式适用于只有一个输入变量的情况;Structure with time 和Structure 这两种格式适用于以矢量表示的多个变量情况,并且前者同时保存数值和时间,后者仅保存数值。用Arrary 格式保存的变量,为了以后可以用

结构力学求解器求解示例

结构力学(二)上机试验结构力学求解器的使用 上机报告 班级: 姓名: 学号: 日期:

实验三、计算结构的影响线 1.实验任务 (1)作以下图示梁中截面D 的内力D M 、QD F 的影响线。 观览器:D M 的影响线 观览器:QD F 的影响线 D |F=1 3 365

编辑器: 结点,1,0,0 结点,2,3,0 结点,3,6,0 结点,4,12,0 结点,6,6,1 结点,5,17,1 单元,1,2,1,1,0,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,0 单元,3,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,5,1,1,0,1,1,0 结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,4,1,0,0 结点支承,5,3,0,0,0 影响线参数,-2,1,1,3 影响线参数,-2,1,1,2 End

作以下图示梁中截面D 的内力D M 、QD F 的影响线。 观览器: D M 的影响线 QD F 的影响线

编辑器: 结点,1,0,0 结点,2,2,0 结点,3,4,0 结点,4,6,0 结点,5,8,0 结点,6,0,1 结点,7,8,1 结点,8,2,1 结点,9,4,1 结点,10,6,1 单元,1,2,1,1,0,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,5,1,1,1,1,1,0 单元,1,6,1,1,1,1,1,0 单元,6,8,1,1,0,1,1,0 单元,8,9,1,1,0,1,1,0 单元,9,10,1,1,0,1,1,0 单元,10,7,1,1,0,1,1,0 单元,7,5,1,1,0,1,1,0

流体力学学习心得

竭诚为您提供优质文档/双击可除 流体力学学习心得 篇一:我对流体力学的认识 我对流体力学的认识 摘要:通过对流体力学这门课程的学习,我了解了流体力学的相关知识,包括:概念,基本假设,研究方法,未来展望等。 关键字:流体力学概述基本假设研究方法 流体力学概述 流体力学是研究流体的平衡和流体的机械运动规律及 其在工程实际中应用的一门学科。是力学的一个重要分支,它主要研究流体本身的静止状态和运动状态,以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。在生活、环保、科学技术及工程中具有重要的应用价值。 流体力学中研究得最多的流体是水和空气。它的主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律,常常还要用到热力学知识,有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和物理学、化学的基础知识。1738年伯努利出版他的专著时,首先

采用了水动力学这个名词并作为书名;1880年前后出现了空气动力学这个名词;1935年以后,人们概括了这两方面的知识,建立了统一的体系,统称为流体力学。除水和空气以外,流体还指作为汽轮机工作介质的水蒸气、润滑油、地下石油、含泥沙的江水、血液、超高压作用下的金属和燃烧后产生成分复杂的气体、高温条件下的等离子体等等。 气象、水利的研究,船舶、飞行器、叶轮机械和核电站的设计及其运行,可燃气体或炸药的爆炸,以及天体物理的若干问题等等,都广泛地用到流体力学知识。许多现代科学技术所关心的问题既受流体 力学的指导,同时也促进了它不断地发展。1950年后,电子计算机的发展又给予流体力学以极大的推动。 流体力学的基本假设 流体力学有一些基本假设,基本假设以方程的形式表示。流体力学假设所有流体满足以下的假设: (1)质量守恒 (2)动量守恒 (3)连续体假设 在流体力学中常会假设流体是不可压缩流体,也就是流体的密度为一定值。液体可以算是不可压缩流体,气体则不是。有时也会假设流体的黏度为零,此时流体即为非粘性流体。气体常常可视为非粘性流体。若流体黏度不为零,而且

流体力学分支和概述

流体力学分支及其概述 : 班级:硕5015 学号: 2015/12/20 目录

流体力学分支 (2) 地球流体力学 (2) 学科的形成 (2) 研究的地球流体运动类型: (2) 水动力学 (4) 研究容 (5) 水动力学的应用 (6) 气动力学 (7) 容介绍 (7) 渗流力学 (9) 物理-化学流体动力学 (10) 研究对象 (11) 研究容 (11) 等离子体动力学和电磁流体力学 (12) 环境流体力学 (12) 生物流变学 (12)

流体力学分支 流体是气体和液体的总称。在人们的生活和生产活动中随时随地都可遇到流体。所以流体力学是与人类日常生活和生产事业密切相关的。 地球流体力学 流体力学的一个分支,研究地球以及其他星体上的自然界流体的宏观运动,着重探讨其尺度运动的一般规律。它是 20世纪 60年代发展起来的一个新学科。geophysical fluid dynamics按字义为"地球物理流体力学",由于考虑到地球和自然界还有包含化学反应的许多流动过程也日渐成为这一学科的研究容,故以译作地球流体力学为宜。另外,这个学科在国际上还有一些别的名称,其中一个比较流行的是"自然流体力学"(natural fluid dynamics)。 学科的形成 近百年来,人类对天气预报、航海和海洋资源开发的需要不断增长,大气大尺度运动和海洋大尺度运动的研究得到了发展,逐渐形成了大气动力学和海洋动力学。随着空间科学技术的发展,研究近地空间和其他星体的流体运动已成为现实,而随着地质和地球物理学的发展,研究地幔运动也成为重要的课题。流体力学的一般原理虽然也适用于上述自然界流体运动,但像天气系统和大洋环流等流体运动是由自然界中巨大的能源所推动,其时间尺度和空间尺度都比气体动力学和水动力学(见液体动力学)等与生产技术有关的流体运动的尺度要大得多,而引力、星体的自旋以及能量的交换和转移过程又在其中起着主要作用,因而这些流动具有非常鲜明的特点和共同的基本规律。研究这些共同的基本规律能使人类对大气或海洋等各种具体运动的特点和规律有深刻的认识。地球流体力学正是在这种背景下逐渐形成的。 研究的地球流体运动类型: 地球流体运动按空间尺度或性质可分为下列数种类型:重力-惯性波、行星波、埃克曼流、大气和大洋环流、涡旋、重力波和对流等。后三者为一般流体

结构力学求解器学习报告

结构力学求解器学习报告 一、实习目的 结构力学上机实习使训练学生使用计算机进行结构计算的重要环节。通过实习,学生可以掌握如何使用计算机程序进行杆系结构的分析计算,进一步掌握结构力学课程的基本理论和基本概念。在此基础上,通过阅读有关程序设计框图,编写、调试结构力学程序,学生进一步提高运用计算机进行计算的能力,为后续课程的学习、毕业设计及今后工作中使用计算机进行计算打下良好的基础。 二、实习时间 大三上学期第19周星期一至星期五。 三、实习内容 本次实习以自学为主,学习如何使用结构力学求解器进行结构力学问题的求解,包括:二维平面结构(体系)的几何组成、静定、超静定、位移、内力、影响线、自由振动、弹性稳定、极限荷载等。对所有这些问题,求解器全部采用精确算法给出精确解答。 四、心得体会 第一天上机时,张老师对结构力学求解器的使用方法进行了简单的介绍,然后就是学生自己自学的时间了。每个学生都有自己对应的题目要完成,在完成这些题目的同时,我也逐渐对结构力学求解器的运用更加自如。 从刚开始的生疏到最后的熟练运用,我遇到了不少问题:①第一次使用在有些问题上拿不定注意,例如,在材料性质那一栏,我不知

道是EA和EI的取值②第一次接触这个软件,在使用过程中不知道该如何下手,题目条件的输入顺序也很模糊。③经常会忘记添加荷载的单位,导致计算结果出现问题。④对于有些命令不能很明确的知道其用法,致使在使用时经常出错。在面对这些问题时,我一般都会向同学和老师寻求帮助,直到最终将问题解决。 通过这几天的上机实习,不仅让我进一步掌握了结构力学的知识,同时,还使我对结构力学求解器有了更深入的了解: 1. 结构力学求解器首先是一个计算求解的强有效的工具。对于任意平面的结构,只要将参数输进求解器,就可以得到变形图和内力图,甚至还可以求得临界荷载等问题。 2.即便是结构力学的初学者,只要会用求解器,也可以用求解器来方便地求解许多结构的各类问题,以增强对结构受力特性的直观感受和切实体验。 3.书本中的方法并非所有类型的问题都可以解决,例如,不规则分布的荷载以及超静定结构用传统方法比较困难,但用求解器就较为简单。而且,用求解器求解问题时可以不忽略轴向变形等书本中忽略的条件,与实际更加相符。 4.求解器可以用静态图形显示结构简图、变形图、内力图,还可以用动画显示机构模态、振型等动态图形。利用复制到剪贴板的功能,可以将结构简图、变形图、内力图以点阵图或矢量图的形式粘贴到word文档中,并可以方便地进行再编辑。

结构力学求解器教程

结构力学求解器教程 一、软件界面介绍 1、命令窗口:所有命令都是在本窗口中输入。 2、观览器:浏览模型,和内力位移的窗口。点击“查看-观览器”可打开或关闭此窗口。 二、建模 建模由:节点+单元+位移约束+荷载条件+材料性质,5个命令组成。 1、节点 点击“命令-节点”出现下图,依次将模型的各点的坐标输入即可。 2、单元 点击“命令-单元”出现下图,将刚才输入的点连接起来,注意选好杆端的连接方

式。 3、位移约束 点击“命令-位移约束”出现下图,选取支座对应的节点码、制作类型、角度。 4、荷载条件 点击“命令-荷载条件”出现下图,平时主要用到单元荷载中的(1)集中力、(2)均布力。选择单元码,荷载的类型,输入荷载大小,集中力还需要调整在此单元上的位置,最后调整荷载方向。

5、材料性质 点击“命令-材料性质”出现下图,如果只求内力,则刚度可选择无穷大。求结构位移时需要输入抗拉刚度EA,E为弹性模量,以钢材为例弹性模量 E=2.06x105N/mm2=2.06x108105kN/m2,A为杆件横截面面积,抗拉刚度即为ExA的 值。抗弯刚度EI,E为弹性模量,I为界面惯性矩,以矩形截面为例I=bh3/12,b-截面宽,h-截面高。型材可在型材表中查得,或者在截面特性小软件中查的,ExI的值即为抗弯刚度。到此模型建立完成 三、计算结果

1、内力计算 点击“求解-内力计算”出现下图,点击结构,选择轴力、剪力或者弯矩,可在观览器中看到结构相应的计算结果,也可以在上面选择单元,单元中的某一点来查看具体的内力值。点击输入可得到txt文件格式的计算结果。 2、位移计算 点击“求解-位移计算”出现下图,点击结构,观览器中出现结构在荷载作用下的位移情况,同上一步也可以选择某一单元中的某点来查看具体位移,点击输出得到txt 文件格式的位移结果。

结构力学求解器使用范例

2.19分析如图所示体系的几何组成。 解: 结点,1,0,0 结点,2,10,0 结点,3,20,0 结点,4,5,-5 结点,5,15,-5 结点,6,10,-10 单元,1,2,1,1,0,1,1,0 单元,2,3,1,1,0,1,1,0 单元,3,5,1,1,0,1,1,0 单元,5,6,1,1,0,1,1,0 单元,6,4,1,1,0,1,1,0 单元,4,1,1,1,0,1,1,0 单元,4,2,1,1,0,1,1,0 单元,2,5,1,1,0,1,1,0 结点支承,1,2,-90,0,0 结点支承,6,2,0,0,0 结点支承,3,1,0,0 位移模型:静态显示 解答:有2个多余约束,体系自由度为1,的几何瞬变体系。

3.25计算静定多跨梁的支座反力,并画出梁的内力图。 解: 结点,1,0,0 结点,2,6,0 结点,3,7.5,0 结点,4,12,0 结点,5,14,0 结点,6,18,0 单元,1,2,1,1,0,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,0 单元,3,4,1,1,0,1,1,1 单元,4,5,1,1,1,1,1,0 单元,5,6,1,1,0,1,1,0 结点支承,1,2,-90,0,0 结点支承,2,1,0,0 结点支承,4,1,0,0 结点支承,6,1,0,0 单元荷载,1,1,20,1/2,90 单元荷载,3,1,10,1/2,90 单元荷载,4,3,2,0,1,90 单元荷载,5,3,2,0,1,90 尺寸线,1,0.5,0.5,7.8,1.0,0.5,0,-3,3m,3,-3,3m,6,-3 尺寸线,1,0.5,0.5,7.8,0.5,0.5,6,-3,1.5m,7.5,-3,2m,9.5,-3,2.5m,12,-3,2m,14,-3 尺寸线,1,0.5,0.5,7.8,1,0.5,14,-3,4m,18,-3 解答: 弯矩图 剪力图 轴力图

Simulink 模块库简介

Simulink模块库简介 在进行系统动态仿真之前,应绘制仿真系统框图,并确定仿真所需要的参数。Simulink 模块库包含有大部分常用的建立系统框图的模块,下面简要介绍常用模块。 1、连续模块 (continuous) (2) 2、非连续模块 (Discontinuous) (2) 3、离散模块 (Discrete) (3) 4、逻辑和位操作模块 (Logic and Bit Operation) (4) 5、查找表模块 (Lookup Table) (5) 6.数学模块 (Math Operations) (5) 7、模型检测模块 (Model Verification) (7) 8、模型扩充模块 (Model-Wide Utilities) (8) 9、端口和子系统模块 (Prot & Subsystems) (8) 10、信号属性模块 (Signal Attributes) (9) 11、信号路线模块 (Signal Routing) (10) 12、接收器模块(Sinks) (11) 13、输入源模块 (Sources) (12) 14、用户自定义函数模块 (User-DefinedFunctions) (13) 15、AdditionalMath&Discrete (14) 综合 (15)

1、连续模块(continuous) 图 1 (1)Derivative输入信号微分; (2)Integrator输入信号积分; (3)State-Space状态空间系统模型 (4)Transfer-Fcn传递函数模型 (5)Transport Delay输入信号延时一个固定时间再输出 (6)Variable Transport Delay输入信号延时一个可变时间再输出(7)Zero-Ploe零极点模型 2、非连续模块(Discontinuous) 图 2 (1)Backlash间隙非线性 (2)Coulomb&Viscous Friction 库仑和粘度摩擦非线性

结构力学求解器教程

结构力学求解器教程文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

结构力学求解器教程 一、软件界面介绍 1、命令窗口:所有命令都是在本窗口中输入。 2、观览器:浏览模型,和内力位移的窗口。点击“查看-观览器”可打 开或关闭此窗口。 二、建模 建模由:节点+单元+位移约束+荷载条件+材料性质,5个命令组成。 1、节点 点击“命令-节点”出现下图,依次将模型的各点的坐标输入即可。 2、单元 点击“命令-单元”出现下图,将刚才输入的点连接起来,注意选好杆端 的连接方式。 3、位移约束 点击“命令-位移约束”出现下图,选取支座对应的节点码、制作类型、 角度。 4、荷载条件 点击“命令-荷载条件”出现下图,平时主要用到单元荷载中的(1)集中力、(2)均布力。选择单元码,荷载的类型,输入荷载大小,集中力还 需要调整在此单元上的位置,最后调整荷载方向。 5、材料性质 点击“命令-材料性质”出现下图,如果只求内力,则刚度可选择无穷

大。求结构位移时需要输入抗拉刚度EA,E为弹性模量,以钢材为例弹性模量E=mm2=m2,A为杆件横截面面积,抗拉刚度即为ExA的值。抗弯刚度 EI,E为弹性模量,I为界面惯性矩,以矩形截面为例I=bh3/12,b-截面宽,h-截面高。型材可在型材表中查得,或者在截面特性小软件中查的,ExI的值即为抗弯刚度。到此模型建立完成 三、计算结果 1、内力计算 点击“求解-内力计算”出现下图,点击结构,选择轴力、剪力或者弯 矩,可在观览器中看到结构相应的计算结果,也可以在上面选择单元,单元中的某一点来查看具体的内力值。点击输入可得到txt文件格式的计算结果。 2、位移计算 点击“求解-位移计算”出现下图,点击结构,观览器中出现结构在荷载 作用下的位移情况,同上一步也可以选择某一单元中的某点来查看具体位移,点击输出得到txt文件格式的位移结果。 四、注意事项 1、结构力学求解器中没有给定单位,所有单位均要自己统一,例如以 标准单位m、kN为例,输入节点的坐标时单位为m,输入荷载单位为kN、kN/m、kN/m2,弹性模量E单位为kN/m2,截面面积A单位为m2,截面惯性矩I单位为m4。最后计算得到的结构内力单位分别为轴力、剪力(kN)、弯矩(kN*m)、位移(m)。 2、输入新命令时光标必须位移新的一行的行首,点击内力计算,位移

结构力学求解器教程

SM Solver 简明教程 编者: Local HUST 2009年3月31号

第一部分:绪论 在绪论里我想说明两个问题,一个是一些题外的话,一个就是求解器的功能的说明。 结构力学求解器即SM Solver是一个很轻巧的计算软件,但是其功能相对来说来是比较强大的,其实它的操作并不复杂(相对其它一些工程上常用的计算软件来说,如ANSYS),但是我在学习的过程中却发现结构力学求解器的教程还真的是不多,在校图书馆里查找了一下没有相关的书籍,在网上百度了一下没有发现在什么有用的东西,我想是因为这个软件很简单没有必要专门写个教程,但是我想一个教程对一个初学者来说还是很有用的,我便有这样一个自己试着去写一个简教程的想法,于是我就小小的研究了下这个程序。来给出一些简单的供初学者入门的指导。当然由于我个人的水平有限再加上研究的时间也不长可能给大家写的东西只是一些很粗糙的很表面的,希望大家在读的过程中能够够给我多多提提宝贵的意见和建议帮助我进步,也帮助进一步的完善这个教程。 对于结构力学求解器有很多的版本,为了明确期间,这里先简单的介绍一下我用的这个求解器的版本。 这个版本的相关信息: SM Solver for student 版本1.5(学生版) ISBN 7-900015-23-X 清华大学土木系结构力学考研室研制 高等教育出版社出品 为什么要选择这个版本有以下几个原因: 一:因为这个教程我主要面对学生的,所以在些选这个版本还是比较合适的。二:这个版本的求解器是我们在学习阶段比较好的一个选择,简单易学。

三:这个版本的功能还是可以的,能够解决我们平时学习中遇到的问题。 四:软件之间都是相通的,精通一个其它的自己完全可以去学习,因为已经有了基础。 这个教程内容不多,为了更好的帮助大家理解,在编排的过程中我在其中插入了好多截取的实例图片,这个能够更好的的去让大家学习实际的操作以及每一步操作人机交互的结果界面。 程序功能 SM Solver是结构力学辅助分析计算的通用程序。其主要功能如下。 自动求解功能: (1) 平面体系的几何组成分析,对于可变体系可静态或动画显示机构模态; (2) 平面静定结构和超静定结构的内力计算和位移计算,并绘制内力图和位移图; (3) 平面结构的自由振动和弹性稳定分析,计算前若干阶频率和屈曲荷载,并静态或动画显示各阶振型和失稳 模态; (4) 平面结构的极限分析,求解极限荷载,并可静态或动画显示单向机构运动模态; (5) 平面结构的影响线分析,并绘制影响线图; 智能求解功能: (1) 平面体系的几何构造分析:按三刚片法则求解,给出求解步骤; (2) 平面桁架的截面法:找出使指定杆为截面单杆的所有截面; (3) 平面静定组合结构智能求解:给出求解步骤; 其它辅助功能: (1) 强大的命令文档编辑及文件读写功能。 (2) 二维结构的图形显示; (3) 分析求解结果的数值显示、图形显示和动画显示。 几何组成

Simulink常用模块名称及其功能简介

Simulink常用模块名称中英文对照Sources库 Band-Limited White Noise 宽带限幅白噪声模块,把一个白噪声引入到连续系统中 Chirp Signal 线性调频信号(频率按时间线性变化的正弦波)模块,产生频率增加的正弦信号 Clock 时钟信号模块,显示或者提供仿真时间 Constant 常量输入模块,产生一个常数值 Digital Clock 数字时钟模块,按指定的间隔产生采样时间 Digital Pulse Generator 产生具有固定间隔的脉冲 From File 从一个文件读取数据 From Work space 从在工作空间定义的矩阵读入数据Ground 接地模块,将一个未连接的输入端接地In1 输入端口模块 Pulse Generator 脉冲信号发生器模块,产生固定间隔的脉冲 Ramp 斜坡信号输入模块,产生一个以常数斜率增加或者减小的信号 Random Number 产生正态分布的随机数 Repeating Sequence 产生一个可重复的任意信号 Signal Generator 产生多种多样的普通信号 Signal Builder 自定义信号发生器 Sine Wave 产生正弦波信号 Step 阶跃信号模块,产生一个单步函数Uniform Random Number 产生均匀分布的随机数 Sinks库 Display 实时数字显示模块,显示其输入信号的值Floating Scope 浮动示波器模块 Out1 输出端口模块

Scope 示波器模块,显示在仿真过程产生的信号的波形 Stop Simulation 仿真终止模块,当它的输入信号非零时,就结束仿真 Terminator 信号终结模块,结束一个未连接的输出端口To File 写数据到文件 To Workspace 把数据写进工作空间里定义的矩阵变量XY Graph 用一个MATLAB图形窗口来显示信号的X-Y坐标的图形 Continuous库主要用于连续系统的仿真 Derivative 微分模块,输出为输入信号的微分。无 需设置参数 Integrator 积分模块,输出时输入信号的积分,可设定初始条件(比如混沌系统的仿真),通常情况下初始条件不用考虑Memory 输出来自前一个时间步的模块输入 State-Space 状态空间模块,主要应用应用于现代控制理论中多输入多输出系统的仿真,双击模块可设置的主要参数有:系数矩阵A,B,C,D以及初始条件 Transfer Fcn 传递函数多项式模型,实现现行传递系统,双击可设置分子多项式和坟墓多项式的系数 Transport Delay 时间延迟模块,通过模块内部参数设定延迟时间 Variable Transport Delay 将输入延迟一可变的时间 Zero-Pole 传递函数零、极点模型,实现一个用零极点标明的传递函数,双击设置零点、极点、增益 Disontinuous库主要用于非线性系统仿真 Backlash 磁滞回环特性模块 Coulomb & Viscous Friction 库伦摩擦与黏性摩擦特性模块 Dead Zone 死区特性模块 Hit Crossing 检测输入信号的零交叉点模块 Quantizer 阶梯状量化处理模块

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 Win dows)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.口出掘动的口振频率和张型,以及弹性稳定等结构力学课程中 所涉及的绝大部分问题. 对几何可变休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 显小结构口由振动的各阶振型和弹性稳是分析的失稳模态;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. 」.运行环境 Windows 98/NT. 8M 内存.2M 硬盘空间. —.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.

-.输入数据 先对结构的结点及单元进行编码,然后按以下诸项输入数据: 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,Nge n,Ni ncr,N1,N2,N12i ncr,Dx,D Y 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]

SIMULINK的模块库介绍

SIMULINK的模块库介绍 (1)Commonly Used Bus Creator Create signal bus Bus Selector Select signals from incoming bus Constant Generate constant value Data Type Conversion Convert input signal to specified data type Demux Extract and output elements of vector signal Discrete-Time Integrator Perform discrete-time integration or accumulation of signal Gain Multiply input by constant Ground Ground unconnected input port Inport Create input port for subsystem or external input Integrator,Integrator Limited Integrate signal Logical Operator Perform specified logical operation on input Mux Combine several input signals into vector Outport Create output port for subsystem or external output Product Multiply and divide scalars and nonscalars or multiply and invert matrices Relational Operator Perform specified relational operation on inputs Saturation Limit range of signal Scope and Floating Display signals generated during simulation

流体力学概述.

流体力学概述 经管学院经济学系冷静054105 风是怎样形成的,河水为什么有时和缓有时湍急,庞然大物的飞机是如何如飞鸟一样翱翔蓝天的……自然界中,生产、生活中,有很多看似简单,却不容易解释的现象。其实他们中很多要应用流体力学的知识来解释。而流体力学本身也是经过了漫长的发展、探索才形成了今天这样完善、严谨的体系。 流体力学是力学的一个重要分支,它主要研究流体本身的静止状态和运动状态,以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用和流动的规律。流体力学中研究得最多的流体是水和空气。它的主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律,常常还要用到热力学知识,有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和物理学、化学的基础知识。此外,在气象、水利的研究,船舶、飞行器、叶轮机械和核电站的设计及其运行,可燃气体或炸药的爆炸,以及天体物理等许许多多的问题中,都会广泛地用到流体力学知识。随着科学技术的飞速发展,许多现代科学技术所关注的问题都不可避免的要用到流体力学的知识,同时他们也促进了流体力学不断地发展。 一、流体力学的形成及简要发展过程 任何一门学科的形成都包含了成千上万的科学家苦心钻研的成果,也包含了对以前成果的继承和创新。回顾流体力学的漫长发展史,对流体力学学科的形成作出第一个贡献的是古希腊伟大的数学家、物理学家阿基米德,他建立了包括物理浮力定律和浮体稳定性在内的液体平衡理论,奠定了流体静力学的重要基础,流体力学的万丈高楼才得以在其基础上建立起来。但另人扼腕的是,此后千余年间,流体力学没有重大发展和突破。直到15世纪,我们熟知的在许多学科都颇有建树的意大利画家达·芬奇在其著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等问题;17世纪,帕斯卡阐明了静止流体中压力的概念。 流体力学,尤其是流体动力学作为一门严密的科学,与力学的关系是密不可分的。因此,它是随着经典力学建立了速度、加速度,力、流场等概念,以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才真正逐步形成的。“17世纪,力学奠基人牛顿研究了在流体中运动的物体所受到的阻力,得到阻力与流体密度、物体迎流截面积以及运动速度的平方成正比的关系。他针对粘性流体运动时的内摩擦力也提出了牛顿粘性定律。”[1]

结构力学求解器(使用指南设计)

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 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;

计算流体力学概述-转载

(计算流体力学概述) CFD仿真 3月20日309 计算流体力学概述 流体力学,是研究流体(液体和气体)的力学运动规律及其应用的学科。主要研究在各种力的作用下,流体本身的状态,以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。流体力学是力学的一个重要分支,它主要研究流体本身的静止状态和运动状态,以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。在生活、环保、科学技术及工程中具有重要的应用价值。 计算流体力学的发展 计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)简写为CFD,是20世纪60年代起伴随计算科学与工程(Computational Science and Engineering, 简称CSE)迅速崛起的一门学科分支,经过半个世纪的迅猛发展,这门学科已经是相当的成熟了,一个重要的标志就是近几十年来,各种CFD通用软件的陆续出现,成为商品化软件,服务于传统的流体力学和流体工程领域,如航空、航天、船舶、水利等。随着CFD通用软件的性能日益完善,应用的范围也不断的扩大,在化工、冶金、建筑、环境等相关领域中也被广泛应用。 现代流体力学研究方法包括理论分析,数值计算和实验研究三个方面。这些方法针对不同的角度进行研究,相互补充。理论分析研究能够表述参数影响形式,为数值计算和实验研究提供了有效的指导;试验是认识客观现实的有效手段,验证理论分析和数值计算的正确性;计算流体力学通过提供模拟真实流动的经济手段补充理论及试验的空缺。 更重要的是,计算流体力学提供了廉价的模拟、设计和优化的工具,以及提供了分析三维复杂流动的工具。在复杂的情况下,测量往往是很困难的,甚至是不可能的,而计算流体力学则能方便的提供全部流场范围的详细信息。与试验相比,计算流体力学具有对于参数没有什么限制,费用少,流场无干扰的特点。出于计算流体力学如此的优点,我们选择它来进行模

结构力学求解器使用指南

结构力学求解器使用指南

结构力学求解器使用指南 将《结构力学求解器.rar》解压 即可使用,无需安装。 1. 双击smsolver.exe。 2. 在出现的页面上任意位置单 击。 3. 出现“编辑器”和“观览器” 两个图框。如果看不到“观览器”,则在“编辑器”里单击“查看”→“观览器”。 “编辑器”用于输入命令流,“观览器”用于显示图形。 4. “编辑器”里“命令”菜单用于所有命令的 输入,依次输入顺序:结点→单元→位移约束(也就是支座条件)→荷载条件→材料性质。如果需要在图中显示尺寸,则单击命令→尺寸线。 “编辑器”里“求解”菜单 用于计算。 算例:如右图 1. 单击命令→结点,在结点对

2. 单击命令→单元,出现单元对话框,单元连接结点为第一步结点定义时所输入的结点码,一般是计算机自动生成的,也就是观览器中显示的阿拉伯数字,连接结点方式按实际输入,在相应下拉按钮选择。 按照原图依次输入所有单元。输入完毕后,观览器里会显示所有输入的单元,检查无误,单击关闭,进入下一步。

3. 单击命令→位移约束,出现位移约束对话框,约束类型分为结点约束和杆端约束,选择结点约束时,需要输入相应的结点支座信息,其中结点 码为观览器中的阿拉伯数字编码,支座类型为对话框上方六种类型,按照实际类型选择相应的数

字,支座性质分为刚性和弹性,一般选择刚性,弹性支座是指弹簧之类刚度为有限值的支座。支座方向从下拉按钮中选择,0度表示与对话框上方支座类型图示方向相同,逆时针转为正值方向,(水平、竖向、转角)位移为实际支座移动值。 按照原图依次输入所有支座。输入完毕后,观览器里会显示所有输入的支座,检查无误,单击关闭,进入下一步。 4. 单击命令→荷载条件,出现荷载条件对话框,输入方法与上一步“位移约束”基本相同。其中单元码是观览器中带小括号的阿拉伯数字编码,大小为实际荷载值。 按照原图依次输入所有荷载信息。输入完毕

用结构力学求解器求解钢结构稳定问题

一、实验目的 结构力学求解器(SM Solver for Windows)是一个面向教师、学生以及工程技术人员的计算机辅助分析计算软件。其软件界面方便友好、内容体系完整、功能完备通用,可作为毕业设计结构计算部分之用。它能够有效地解决计算过程中的繁琐,将重复计算变为简单的计算机计算。 二、实验仪器和设备 本指导书只对土木工程专业钢结构中的部分计算做了简单的介绍。软件使用步骤如下: 1.输入平面结构体系。 A.问题定义,给定项目的文件名。 B.输入节点,输入前应先对结构的整体节点进行编号,编号应具有一定的规则。 C.单元输入。 D.位移约束输入,输入支座的约束情况。 E.输入作用在单元或节点上的荷载。 F.输入材料性质,输入梁或柱的抗压刚度和抗弯刚度。 2.对结构求解 针对相关要求,我们在此仅对结构内力、位移及弹性稳定问题进行求解。 3.保存文件,给文件命名。 4.注意:输入的单位应按国际单位。力:kN;力偶kN·m;均布荷载kN/m; EA:kN;EI:kN·m2。 三、实验步骤 (一)已知p=9kN,q=15kN/m,梁为18号工字钢,I=1660cm4,h=18cm,A=30.6cm2,E =210Gpa。 求C点挠度。 解: 结点,1,0,0 结点,2,3,0 结点,3,1.5,0 结点,4,-0.9,0 单元,4,1,1,1,1,1,1,1 单元,1,3,1,1,1,1,1,1

单元,3,2,1,1,1,1,1,0 结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,2,1,0,0 单元荷载,3,3,15,0,1,90 单元荷载,2,3,15,0,1,90 结点荷载,4,1,9,-90 单元材料性质,1,3,642600,3486,0,0,-1 C点挠度,0.00323123m,竖直向下 (二)已知梁为18号工字钢,I=1660cm4,h=18cm,A=30.6cm2,E =210Gpa,两端作用有轴向压力F。求其临界力F cr。 解: 结点,1,0,0 结点,2,1,0 单元,1,2,1,1,0,1,1,0 结点支承,2,3,0,0,0 结点支承,1,1,0,0 结点荷载,1,1,1,0 结点荷载,2,1,1,180 屈曲荷载参数,10,1,0.00000005 单元材料性质,1,1, 642600,3486,0,0,-1

相关主题
相关文档 最新文档