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第一章杆和杆系结构计算机分析理论基础1

1.1固体力学分析方法概述1

1.1.1解析方法和数值方法1

1.1.2力法和位移法2

1.2有限单元法3

1.2.1有限元方法的提出和发展过程3

1.2.2有限元方法和基本步骤3

1.2.3杆系结构的有限单元法一矩阵位移法7

1.3有限元软件11

1.3.1有限元件的功能11

1.3.2微机有限元分析系统ALGOR和SAP5P14

1.4杆系和杆系结构分析的若干问题16

1.4.1杆件和杆系结构16

1.4.2结构机动分析18

1.4.3杆系和杆系结构分析中有关问题的处理20

第二章微机有限元前后处理系统ViziCAD24

2.1ViziCAD在杆系结构分析中的功能24

2.1.1画图模块SuperDrawⅡ(SD2H)24

2.1.2有限元编辑和处理模块BEDITH24

2.1.3可视化校核和后处理模块SuperView(SVIEWH)25

2.1.4粘接程序COMBSST25

2.2ViziCAD的菜单命令结构25

2.2.1功能键的作用25

2.2.2SD2H的度菜单命令结构29

2.2.3BEDITH的主菜单命令结构37

2.2.4选择命令Select43

2.3.1进行程序44

2.3ViziCAD的基本操作44

2.3.2退出程序45

2.3.3ViziCAD的屏幕分区和状态行45

2.3.4设置适当的窗口环境46

2.3.5给屏幕合适的尺寸47

2.3.7使用功能键在菜单中快速切换48

2.3.8用键盘输入数据48

2.3.9SD2H中作图命令的使用49

2.3.10快速改变绘图颜色50

2.3.11对模型进行修改操作50

2.3.12使用粘接命令Glue51

2.3.13使用分割命令Divide52

2.3.15调入文件和保存文件53

2.3.16SD2H标准视图54

2.3.17使用透视图命令Xperspec54

2.3.18使用随动投影图命令Jetview55

2.3.19Difinevu定义用户自己的视图55

2.3.20操作平面移动56

2.3.21重复线的产生和清理56

2.3.22宏操作57

2.3.23用户中断57

第三章ALGOR在杆系结构分析中的应用58

3.1程序的运行环境和安装58

3.1.1软件对环境的要求58

3.1.2软件的安装与设置58

3.1.4杆系结构计算机分析的工作流程59

3.1.3硬件设置59

3.1.5系统启动和程序模块的连接60

3.2杆系结构计算机分析中常见问题的处理61

3.2.1了解结构概况,正确建立计算模型61

3.2.2正确选择单位制61

3.2.3节点安排和单元划分62

3.2.4色，层和组的使用63

3.2.5整体坐标系和单元坐标系63

3.2.6用组号区分梁单元局部坐标轴的方位64

3.2.7桁架/梁开关控制64

3.2.8节点的约束条件64

3.2.9边界单元及边界单元的作用65

3.2.10杆件端部节点自由释放67

3.2.11温度鲜题67

3.2.12同时计算多种工况67

3.2.14材料性能数据68

3.2.13载荷施加68

3.2.15梁单元截面几何数据69

3.2.16用SSAPOH程序计算模型70

3.2.17计算过程中途停止70

3.2.18计算结果分析71

3.3ALGOR系统的文件73

3.3.1ALGOR系统的生成文件73

3.3.2原始数据文件*，(无扩展名文件)74

3.3.3输出位移文件,EXAMPLEexample.L75

3.3.4输出应力文件EXAMPLE.S77

3.3.5SAP5P的输出文件.EXAMPLE.OUT79

第四章应用实例85

4.1平面图形几何性质87

4.1.1平面图形几何性质计算的基本步骤87

4.1.2对于平行轴惯性矩阵的计算91

4.1.3形心主惯性矩的计算93

4.2锥形杆的变形成95

4.2.1在SD2H中构造模型95

4.2.2在BEDITH中进行有限元编辑96

4.2.4返回BEDITH观察分析计算结果98

4.2.5返回SD2H中修改几何图形98

4.2.3用SSAPOH进行静力分析98

4.2.7用SSAPOH重新计算100

4.2.8在BEDITH中观察计算结果100

4.2.6返回BEDITH修改有限元参数100

4.2.9与理论值的比较101

4.3.1在SD2H中构造模型101

4.3.2在BEDITH中进行有限元编辑102

4.3.3用SSAPOH进行静力分析105

4.3.4从输出文件阅读计算结果105

4.3.5与理论值的比较107

4.4梁的弯曲107

4.4.1在SD2H中构造模型108

4.4.2在BEDITH中进行有限元编辑109

4.4.3用SSAPOH进行静力分析(略)112

4.4.4返回BEDITH观察分析计算结果112

4.4.5从应力输出文件.S查找内力和应力计算结果113

4.5.1轴向约束反力计算115

4.5约束反力115

4.5.2约束反力偶计算116

4.5.3同时计算多个约束反力(偶)117

4.6倾斜支座118

4.6.1在SD2H中构造模型119

4.6.2在BEDITH中进行有限元编辑119

4.6.3用SSAPOH进行静力分析(略)121

4.6.4返回BEDITH观察分析计算结果121

4.7温度应力121

4.7.1在SD2H中构造模型122

4.7.2在BEDITH中进行有限元编辑123

4.7.3修改数据文件123

4.7.4用SSAPOH计算(过程略)124

4.7.5返回BEDITH观察计算结果124

4.8装配应力124

4.8.1在SD2H中构造模型125

4.8.2在BEDITH中进行有限元编辑126

4.8.3修改数据文件126

4.9平面桁架128

4.8.5返回BEDITH观察计算结果128

4.9.1在SD2H中构造桁架几何图形128

4.8.4用SSAPOH计算(过程略)128

4.9.2在BEDIT中进行有限元编辑131

4.9.3用SSAPOH分析计算模型133

4.9.4返回BEDITH中观察计算结果134

4.10对称结构135

4.10.1在SD2H中构造桁架几何图形135

4.10.2在BEDIT中进行有限元编辑136

4.10.3用SSAPOH分析计算模型138

4.10.4返回BEDITH中观察计算结果138

4.11中间铰链连接的梁139

4.11.1在SD2H中构造模型139

4.11.2在BEDITH中进行有限元编辑140

4.11.4返回BEDITH观察分析计算结果141

4.11.5返回SD2H中修改几何图形141

4.11.3用SSAPOH进行静力分析(略)141

4.11.7用SSAPOH重新计算(略)142

4.11.8返回BEDITH观察计算结果142

4.11.6返回BEDITH生成输入数据文件142

4.12空间桁架143

4.12.1在SD2H中构造桁架几何图形143

4.12.2在BEDIT中进行有限元编辑146

4.12.4返回BEDITH中观察计算结果148

4.13平面刚架148

4.12.3用SSAPOH分析计算模型(略)148

4.13.1在SD2H中构造模型149

4.13.3用SSAPOH进行静力分析计算(略)153

4.13.4返回BEDITH中观察分析计算结果153

4.13.2在中BEDITH进行有限元编辑153

4.13.5使用查询命令检查造型和编辑结果154

4.14空间刚架154

4.14.1在SD2H中构造模型155

4.14.2在中BEDITH进行有限元编辑157

4.14.3用SSAPOH进行静力分析(略)158

4.14.4返回BEDITH中观察分析计算结果158

4.15格栅结构159

4.15.1在SD2H中构造模型160

4.15.2在BEDITH中进行有限元编辑161

4.15.4返回BEDITH中观察分析计算结果162

4.15.5从应力输出文件查询其他内力162

4.15.3用SSAPOH进行静力分析计算(过程略)162

4.16梁和杆组合结构163

4.16.1在SD2H中构造桁架几何图形164

4.16.2在BEDIT中进行有限元编辑165

4.16.4返回BEDITH中观察计算结果166

4.16.5在SD2H中改变长度单位166

4.16.3用SSAPOH分析计算模型(略)166

4.16.6返回BEDITH中修改有限元参数167

4.17支座沉陷(非零节点位移)168

4.17.1在SD2H中构造模型168

4.17.2在BEDIT中进行有限元编辑170

4.17.3修改数据文件171

4.17.5返回BEDITH中观察计算结果172

4.18平面曲杆172

4.17.4用SSAPOH计算172

4.18.1在SD2H中构造模型173

4.18.2在BEDITH中进行有限元编辑174

4.18.3用SSAPOH进行静力分析(略)175

4.18.4返回BEDITH观察分析计算结果175

4.18.5从应力输出文件,S查找剪力计算结果176

4.19工程实例(一)屋架176

4.19.1初步选择截面177

4.19.2在SD2H中构造模型178

4.19.3在BEDITH中进行有限元编辑180

4.19.4用SSAPOH进行静力分析(略)183

4.19.5返回BEDITH观察分析计算结果183

4.19.6在SVEIEWH中观察分析计算结果184

4.20工程实例(二)塔式起重机184

4.20.1计算前的资料准备185

4.20.2数据准备187

4.20.3进入SD2H,建立线框模型187

4.20.4在BEDITH中添加有限元参数192

4.20.6返回BEDIT观察结果(略)194

4.20.7使用COMBSSTH进行粘接194

4.20.5用分析计算程序计算(略)194

4.20.8进入SVIEWH观察计算结果195

第五章习题和部分习题答案196

5.1平面图形几何性质的计算196

5.2连续梁198

5.3平面桁架结构实例199

5.4平面桁架和空间桁架200

5.5平面框架结构203

5.6空间结构204

5.7梁杆混合结构207

5.8综合问题:门字刚架静力分析208

5.9工程实例:活动房金属结构210

附录212

参考文献221

2.3.14使用网络命令Mesh352