结构力学求解器总结

常见问题什么情况下需要输入均布质量？求解器会把它转换为自重吗？（2002.10.27）求解器里对各种物理量的默认单位是什么？如何输入？如何用求解器求解不考虑轴向变形的结构？求解器声称给出精确解，可是用它计算结力教材上的超静定例题，为什么得到的解不一样呢？求解器对不同问题的求解功能有个一览表吗？（2009.09.06）问：什么情况下需要输入均布质量？求解器会把它转换为自重吗？（2002.10.27）答：均布质量仅在求解自由振动问题时才需要输入，与静力计算没有关系。在静力计算中，杆件的自重应按照均布荷载由用户自行输入。问：求解器里对各种物理量的默认单位是什么？如何输入？答：求解器采用纯数值计算，不设置默认单位。各个物理量的单位要由用户事先统一设定。比如：若力用kN，长度用m，则所有物理量都要用kN和m；不能一部份用kN，一部分用N，这要求用户自己事先确定并统一。问：如何用求解器求解不考虑轴向变形的结构？答：首先必须明确一个概念，完全不考虑轴向变形的结构并不总是可解的（具体理论这里从略）。不考虑轴向变形相当于将各杆的EA都设成无穷大，这一点在计算机中是无法精确实现的。用求解器模拟EA无穷大有以下几种方法：1） 在输入截面刚度EA时，选“无穷大”。注意，此并非是真正的无穷大，而是对EA自动设置了一个相对于EI大几个量级的数来近似。此法由于是自动设置，有时并不能获得预期的效果。2） 人工将各个杆件的EA设置成足够大的数（比EI大几个量级的数）。此法中，数值取过大的话，计算中会发生数值溢出。3） 用2）的方法人工设置大数（可以大到单精度无法计算的程度），同时采用四精度计算（选菜单“求解/选项”）。此法可将大数设置成相当大的数而顺利计算出满意结果。问：求解器声称给出精确解，可是用它计算结力教材上的超静定例题，为什么得到的解不一样呢？（2009.09.06）答：普通的结力教材中，对于超静定结构的计算，几乎无一例外地作了无轴向变形的假定，而求解器求解时一般都会考虑轴向变形。如果采用上一个问题中的方法2）或3）将各杆件的EA设置成足够大的数，则可得到和教材例题大致相同的结果。结果不一样还有一个可能的原因是，很多教材中的例题都是早期用计算尺计算的，有效数字的长度不够，也会和求解器的结果在几位数字之后有所不同。问：求解器对不同问题的求解功能有个一览表吗？（2009.09.06）答：如下面的表格所示。从中可以看出，若只是进行静力内力和位移计算，就无需输入分布质而等无关的参数。《结构力学求解器》v2.5

求解功能一览表几何獭内力计算位S#箕自由嗣］弹脚绣包爨轴向变形：曲寸弯曲变形！EI耳’'可萸切变形：kGA神’对V,分布质量：阳转动惯重：J极限穹矩：Mu集中荷载：P'样布荷载:q•金.云：4移动荷载：Pi4温度改斐支座位移•寸弹性支座』°4（1）表格底色为白色，表示适用或者支持的功能，灰色表示不适用或者不支持的功能日核汇对于不适用或者不知支持的功能，其相应的输慈据将被'忽略。繇）对于静定结构内力计算，可以不输代刚度E4,El,kGA.■M）截面刖度在单元内为常数=（5）.'^于弹性稳定，左半格表示前期轴力计算阶段，右半格表示失稳荷载计算阶段。含有弯曲杆件的问题;抛物线拱y=f+c*（a*x）**2；='要点：以小段直杆单元近似曲杆；；＞定义变量a,f,c'''利用变量和公式定义节点=定义单元m■定义荷载和材料性质=定义支撑条件丑■除静力计算以外，也做振动和稳定计算=求解位移和内力含有变截面杆件的问题;变刚度杆件：EI=2-X，Xin（0,1）='要点：用小段常截面单元近似='定义节点，定义单元，定义支撑和荷载，〉添加文本 .定义材料性质（取各单元中点的EI值作为该单元的值）远程求解和本地求解;用四精度求解用四精度求解大致能给出25-28位十进制数字，若有高精度要求可以采用；轴向刚度很大不用四精度难以求解；自由振动误差限非常严格，如5e-20，不用四精度难以求解；求解一选项一采用四精度；--计算有刚体位移的结构的自由振动;自由杆件有三个刚体位移，因此前三阶自振频率为零，可从第四阶开始求；如果在一段加上固定铰约束，则杆件有两个刚体位移，因此前两阶自振频率为零，可从第三阶开始求；刚性杆件（刚度无穷大）材料性质，设置抗拉刚度和抗弯刚度为无穷大；求解考虑剪切变形的影响在解决自由振动问题时，定义节点一定义单元一定义支撑一定义荷载