悬臂梁和简支梁算例课件

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1、Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械本课件通过悬梁、简支梁简单例题，介绍 了MIDAS/Civil的基本使用方法和一些基本功能 。主要内容如下：一 悬臂梁和简支梁算例课件MIDAS/Civil的构成及运行模式视图(View Point) 和选择(Select)功能 输入材料和截面特性 建立节点和单元 定义边界约束 输入荷载 运行结构分析 查看结果1Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械一 悬臂梁和简支梁 算例课件悬臂梁简支梁长度62=12m温度梯度截面 : HM 44030011/18 材料 : Grade32F

2、luid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械3Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械4Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械桌面上出现5Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械定义单位体系状态条仅可以定义长度和力6Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械定义材料3个页面对话框材料对话框截面对话框厚度对话框7Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械在设计类型中选钢材在钢材规

3、范中选GB(S)在数据库中选Grade38Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械数据库的内定名称Grade3即材料的名称9Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械10Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械关联菜单在关联菜单中启动材 料数据对话框，可以 修改材料的特性11Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械定义截面点击截面点击添加截面数据对话框内嵌7个页面对话框数据库; DBKS 12Fluid Mechanics and Machine

4、ry 流体力学与流体机械定义截面截面名称：H 44030011/18 截面高度H= 440mm 宽度B=300mm 腹板厚度tw=11mm 翼缘厚度tf=18mm 13Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械定义截面显示截面特性值 14Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械定义截面截面特性值的含义参见用户手册15Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械定义截面树形菜单 适时出现 截面信息16Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械输入节点和单

5、元 CIVIL是为分析三维空间结构而开发的，对于 二维平面内的结构需约束不需要的自由度。对此可 通过选择结构类型简单地处理。本例题的模型处于整体坐标系(Global Coordinate System, GCS)的X-Z平面，故可将结构 指定为二维结构(X-Z Plane) X Y Z 整体坐标系的X-Z平面 是竖直平面整体坐标系的X-Y平面 是水平平面17Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械结构仅在全局坐标系的X-Z 平面内发生位移和变形 (自动约束Y方向的位移和绕 X轴和Z轴的转动)。 定义结构类型 18Fluid Mechanics and Ma

6、chinery 流体力学与流体机械视图控制 选择正视图19Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械用户坐标系 X-Z平面表单 将局部坐标 系的x-y平 面设置为平 行于GCS(整 体坐标系)X -Z平面 用户可以为各几何体分别建立坐标系， 在各自的坐标系上分别建模。用户坐标 系是快速建立复杂模型的有效手段 20Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械定义点格点格：在用户坐标系UCS的x-y平面中显示点格 如果没有单独指定UCS，栅格自动 设置在全局坐标系GCS的X-Y平面中 21Fluid Mechanics and

7、Machinery 流体力学与流体机械定义轴线在用户坐标系UCS的x-y平面中显示轴线 如果没有单独指定UCS，栅格自动 设置在全局坐标系GCS的X-Y平面中 x-y坐标系轴线22Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械定义轴线在用户坐标系UCS的x-y平面中显示轴线 输入名称： x-y坐标系轴线23Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械定义轴线在用户坐标系UCS的x-y平面中显示轴线 定义x方向轴线200.5定义y方向轴线200.5 200.5表示20个间距为0.5m轴线24Fluid Mechanics and

8、Machinery 流体力学与流体机械在用户坐标系UCS的x-y平面中显示轴线 25Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械建立有限元模型 主成分工具条开关状态 视点 用户坐标系 26Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械节点操作概述 可以通过主菜单、树 形菜单和关联菜单启 动节点操作对话框 首先建立节点，然 后对建立的节点进 行操作，操作的结 果是节点和节点号 的集合 节点是有限元模型最基本的单 位，节点的建立可以采用捕捉 栅格网、输入坐标、复制已有 节点、分割已有节点等方法来 建立新的节点，另外在复制单 元的同时

9、程序会自动生成构成 单元的节点。 节点建立过程中可能会出现节 点号不连续的情况，可以通过 对选择节点进行重新编号或紧 凑节点编号来进行编辑。27Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械两种方法输入节点坐标 1直接键入UCS中的坐标x, y, z 2单击坐标输入区，然后选择工作窗口中的目标位置 建立节点 对话框功 能：建立一个节点或 同时复制该节点建立一组节点 节点起始号 新建节点的节点号 坐标(x,y,z) 为节点的空间坐标使用点格(轴网)和捕捉栅格可方便地建立节点 距离(dx,dy,dz)：相对于前面节点 在各坐标轴方向的复制间距 复制次数：复制生成的节

10、点数 28Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械单元操作概述 可以通过主菜单、树 形菜单和关联菜单启 动单元操作对话框 对单元操作结果是单元和单元号的集合 在MIDAS/Civil中可以通过多 种方法来建立单元，包括连接 已有节点建立单元、对已有单 元进行分割建立新的单元、扩 展已有节点或单元生成更高维 数的单元、导入AUTOCAD的 DXF文件来生成单元的方法等 。29Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械建立单元对话框单元起始号 新建单元的单元号 9种单元类型 分配单元材料 定义单元截面 对话框的 下拉列表 单

11、元局部坐标方位 30Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械建立有限元模型 首先建立节点，然后由节点构建单元 鼠标右键激活关联菜单 31Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械建立节点 在建立、复制节点和单元或者输入荷载等建 模过程中，需输入坐标、距离、节点或单元 的编号等数据，可使用鼠标点击输入的方式 来代替传统的键盘输入方式 捕捉点开 用鼠标点击一下输入栏，其变为草 绿色时，即可使用鼠标编辑功能 鼠标在模型窗口移动至目标 点，按左键即完成点的输入目标点（0,0,0）切换到正面视图 在目标点（0,0,0）建立一个节点

12、32Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械复制已有节点 首先选择待复制的节点 可以采用单选或窗口选择 33Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械复制已有节点 将节点1向x方 向等距离复制6次节点之间的距离 为2m新生成的节点序列 输入dx, dy, dz 等两节点间距离 时可使用鼠标编 辑功能通过连续 点击相应节点来 方便地输入。 34Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械由节点 建立单元首先点击单元单元 输入单元时使用鼠标编辑功能的话，点击节点 的同时会生成单元，故不需另行

13、点 适用按钮鼠标点击节点1， 然后点击节点7点击 隐藏面显示输入的梁单元形状进行单元材料 和截面分配！只有一种材料 一种截面定义！35Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械首先点击边界条件边界条件 引入边界条件选择边界约束点 1施加边界约束条件完成固端边界约束36Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械输入荷载在名称一栏中键入节点荷载输入节点荷载、梁单元荷载、压力荷载等荷载前 ，需先定义静力荷载工况(Static Load Case) 直接按快捷键F9启动荷载 / 静力荷载工况 37Fluid Mechanics a

14、nd Machinery 流体力学与流体机械建立静力荷载工况在类型一栏中选择 用户定义的荷载 点击添加，然后关闭38Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械启动节点荷载对话框39Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械施加节点荷载 在悬臂梁中央（节点4）输入 大小为1 tonf的节点荷载选择节点 4集中力向下作用，FZ=-140Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械建模的四个主要步骤1操作节点2分配单元3约束边界4施加荷载41Fluid Mechanics and Machine

15、ry 流体力学与流体机械模式 -前处理模式和后处理模式用户在前处理模 式下输入和修改 建模数据，在后 处理模式中校核 模型分析结果(例 如反力，位移， 单元反力和应力) 或者执行设计任 务 顺利完成对模型的分析后，前处理 模式就自动转化为后处理模式 运行结果分析运行分析之后产生结果文件*.out后处理模式不运行分析42Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械S T A R T I N G S O L U T I O N MULTI-FRONTAL SOLVERAVAILABLE MEMORY = 1388.3 MBYTES悬臂梁和简支梁算例课件.out部分

16、内容摘录EQUATION STATUSTOTAL NUMBER OF VALID DOFS IN MODEL : 18NUMBER OF EQUATIONS IN A BLOCK .: 18NUMBER OF BLOCKS .: 1STATIC ANALYSIS TIME LOG ( IN SECOND )-MULTI-FRONTAL SOLUTION .: 0.14DISPLACEMENT OUTPUT : 0.00STRESS OUTPUT : 0.03TOTAL SOLUTION TIME (SUM OF THE ABOVE) .: 0.1743Fluid Mechanics and Machinery 流体力学与流体机械查看结果/反力 44Fluid Mecha