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1、BISAR用户手册BISAR 3.0用户手册这个文件是机密的，此文件的所有或部分内容在没有壳牌国际石油产品BV公司事先授权的情况下不允许透露给第三方知道。此文件的版权为海牙壳牌国际石油产品B.V公司全部所有，此文件的全部或者部分内容在没有得到版权所有者书面授权的情况下不允许任何形式（包括电子的，机械的，复印，记录等其他形式）复制，存储到任何检索系统或者通过任何途径进行传播。 沥青企业集团1998年5月目 录1、引言42、BISAR程序的主要原理43、系统要求64、安装BISAR3.074.1 由光驱安装74.2 由软盘安装85、BISAR3.0的使用106、开始BISAR3.0117、文件和数
2、据库管理127.1 编辑新建项目数据137.2 删除数据147.3 访问和删除现有计算157.4 数据库维护157.5保存项目数据和计算158、表格的使用169、BISAR3.0的打印179.1 打印预览189.2 打印1810、BISAR计算演示1910.1 数据输入输出概述1910.2标准双轮组荷载的数据输入2510.3 剪切弹性柔量计算2711、BISAR报告2811.1 块报告2811.2 详细报告2912 错误报告30附录1 BISAR层间滑移计算33A1.1 理论背景33附录2 固定坐标和局部坐标下的径向问题35附录337参考文献381. 引言Windows系统环境下的BISAR3
3、.0计算机程序取代了DOS环境下的BISAR2.0，软件在windows3.1，windows95和windowsNT下均可运行。早在20世纪七十年代，壳牌公司就研发出了BISAR计算机主程序，它被用来为壳牌沥青路面设计方法绘制设计图表，这种路面设计方法发布于1978年。一个适用于个人计算机的BISAR版本在1987年发行即BISAR1.0,对于当时来说，程序计算复杂，个人电脑版本不可能实现软件的全部主要功能，但是由于这个版本的发布，促进了设计图表的应用同时也避免了大量繁琐的工作。为了解决这些问题，DOS版本的BISAR2.0在1995年问世了，这个版本可以实现主程序的所有功能。 随着BISA
4、R3.0的发布，BISAR的所有初始的程序功能都能在windows系统的环境下得以实现，除了计算应力与应变，BISAR还能对挠度及层间的水平力和滑动进行计算，这样的话，就可以通过提供不同荷载状况下的结构模型来计算结构的综合应力与应变情况。所以说，BISAR3.0软件完善了SPDM3.0的设计方法，可以进行更为复杂的设计（比如水泥基层或者飞机场的路面设计）同时也可以独立解决弹性层状体系的理论计算。 为了改进SPDM的算法，现有的BISAR3.0版本拥有的操作选项，可以轻松的处理标准双轮组结构和自动选出所计算的层状结构中的重要位置。 BISAR3.0提供了两种输出类型，一类是所谓的详细报告包括与原
5、始BISAR程序所得的相同的信息，另一类是块报告，提供了主要结果的概述，基本上可以满足不太复杂的研究需求。 BISAR3.0具有先进的报表格式，改善了文件和数据库管理，推动了层数的自动计算功能和层内重要位置的选择功能。 SPDM3.0是壳牌路面设计方法在windows下的一个计算机程序版本。2. BISAR程序的主要原理应用BISAR软件，弹性层状体系中的应力、应变和位移都能够计算，是否为弹性层状体系取决于体系的结构形式和材料的性质：（1） 体系是由作用在半无限基础或者半空间上均匀厚度水平层组成。（2）在水平方向上各层可以无限延伸。（3）各层均为均质材料和同方向性。（4）材料都是弹性，其应力应
6、变关系是线性的。 此体系作用于单圆或多圆荷载影响的结构顶部，应力均匀分布在荷载影响范围内，BISAR可以计算出竖直及水平作用力（即表面的剪切力），通过表面剪切弹性柔量的分析说明层间（部分）滑移的影响。 BISAR运算需要输入以下参数：层数各层的杨氏模量（即弹性模量）各层的泊松比各层厚度（除了半无限基层的厚度）各接触面的剪切弹性柔量荷载的大小荷载中心位置坐标以下组合中的一个表明荷载垂直方向上的法向分量。应力与荷载荷载与半径应力与半径（可选的）荷载的水平切向分量与剪切荷载的方向位置坐标（以上的参数如果需要的话） 荷载的中心，应力、应变与位移的位置被当作笛卡尔直角坐标系中的坐标来使用，而依据某个具体
7、结构的应力、应变和位移得出的反映该结构影响的实际结果是根据局部的圆柱坐标系得来的，这个坐标系以荷载的中心作为原点。多种荷载同时作用下的结果是各个荷载分别作用下的总和，当把所有的结果都转换到笛卡尔直角坐标系下，总的结果就会计算出来。此程序能够通过计算得出应力与应变张量及主应力与应变的特征值和特征向量以及相应的主要方向，最大和最小值代表正应力的最大和最小值，主应力方向指的是平面的法向分量，这个方向上不存在剪切力的作用，最大剪应力作用在主应力方向的垂直面上，大小为其主应力之和的一半。自从最大切应力被引入到疲劳研究中，在其可能存在的位置上，它们能够连同应力摩尔圆的中点、完全能量密度和应变能密度一起进行
8、计算。BISAR可以说明层间滑动的问题，这就与剪切弹性柔量联系成一个体系了，标准的BISAR计算程序是在考虑了所有层之间充满了摩擦力的情况下进行的，附录1中对假设所有或者部分层之间存在着完全滑动或者局部滑动的计算方法进行了解释。在对于作用在表面的剪应力的计算中，不存在表面影响位置的问题，BISAR不能妥善的说明边界条件下的问题，造成计算结果可能是错误的，在这种情况下，建议选择结构表面正下部的位置进行计算。 当下的研究中，细节报告里包括了结构中每一层的信息如下：对于每一个单独的荷载（所有都是依据局部柱面坐标得来的）： 应力张量（法向和切向）应变张量（法向和切向）位移矢量所有荷载作用下的影响（依据
9、笛卡尔固定直角坐标系）应力张量（法向和切向）应变张量（法向和切向）位移矢量应力张量的大小与方向应变张量的大小与方向最大切应力与切应变摩尔应力圆的中点变形能总应变能 在最早的BISAR用户手册中给出了BISAR程序基本原则的最为完整的描述（外部报告AMSR.0006.73）,这个文件的核心部分仍然可以用来作为理解弹性层状模型基础理论的参考。3. 系统需求运行BISAR3.0所需的计算机最低配置硬件类型计算机IBM（或者其他兼容机）486DX2-50兆赫兹或者更好的处理器操作系统Windows 3.1, Windows 95, Windows NT 3.51, Windows NT 4.0内存4
10、MB，windows95需要8MB，Windows NT需要16MB驱动光驱驱动，也是从两张高密度磁盘驱动硬盘6MB可用空间屏幕VGA显示器或者更好鼠标微软鼠标或者任何兼容设备打印机任何与windows兼容的打印机均可4. 安装BISAR3.04.1光盘安装在windows3.0系统环境下打开windows，如果windows开启的情况下请关闭其他程序把光盘放入光驱中程序管理器中选择运行样式：D:BISAR3SETUP D是光驱标识按下Enter按钮根据屏幕提示操作在windows95/NT系统环境下打开windows，如果windows开启的情况下请关闭其他程序把光盘放入光驱中程序管理器中选
11、择运行样式：D:BISAR3SETUP D是光驱标识按下Enter按钮根据屏幕提示操作屏幕显示当安装开始的时候，屏幕显示如下以上是说，BISAR3.0会被建议安装到一个叫BISAR3的安装目录下，也可以指定安装到另一个安装目录下。点击OK就是开始安装BISAR到指定的目录下。当开始安装的时候，安装进度条就会显示出来。当屏幕上出现如下显示时，安装就结束了4.2 从软盘安装在windows3.0系统环境下打开windows，如果windows开启的情况下请关闭其他程序将标有BISAR 3.0 Disk 1 of 2”放到A盘中程序管理器中选择运行样式：A: SETUP ， 按下Enter按钮根据屏
12、幕提示操作在windows95/NT系统环境下打开windows，如果windows开启的情况下请关闭其他程序将标有BISAR 3.0 Disk 1 of 2”放到A盘中程序管理器中选择运行样式：A: SETUP ， 按下Enter按钮根据屏幕提示操作当安装开始的时候，屏幕显示如下以上是说，BISAR3.0会被建议安装到一个叫BISAR3的安装目录下，也可以指定安装到另一个安装目录下。点击OK就是开始安装BISAR到指定的目录下。当开始安装的时候，安装进度条就会显示出来， 当屏幕显示如下时，请取出disk1，在点击ok前放入disk2当屏幕上出现如下显示时，安装就结束了安装常遇到的问题和解决办
13、法如果安装太慢的话，可以把安装文件手动拷到硬盘当中，从硬盘安装，具体操作如下。用文件管理器（在windows3.0系统下）或者windows资源管理器（在windows95系统下）在硬盘当中创建一个安装目录。把安装盘中的所有文件拷到此目录下在这个目录下运行安装程序当安装完成的时候，这个安装目录就可以删除了。网络安装：尽管BISAR也可以从网上进行运行安装，但是此软件的内部数据没有为多用户使用而设计，不推荐这样安装。5. BISAR3.0的使用 每一个BISAR程序可以处理10个独立的数据集合，单一的数据集合被定义为一个系统，每个系统都能处理10层和10组圆形荷载的作用，在一个BISAR项目中多
14、个系统的应用促进了对于某个参数的作用的研究，例如模量的变化，位置变化导致厚度变化。 表示位置（即计算结果所要求在层状结构中的坐标）的办法已经有所改进了，不再需要提供层数，因为它已经可以从坐标系中自动计算得出，对于两层之间的位置，这个程序可以提供选择一个特殊层的机会或者选择对两层的相同位置进行计算，可以计算每个体系10个位置的应力、应变和位移，如果这个界面位置为了两层而选择的话，可以计算的数量还会增加。 最原始的BISAR计算程序有一个选项，用来选择进行粗略的还是详细的计算模式，粗略的计算模式可以加速程序的运行，由于现代电脑技术的进步，粗略模式被淘汰了，详细模式成为BISAR的主流算法。 为了促进SPDM算法的发展，现有的BISAR3.0加入了选项可以减轻标准双轮组轴载作用的难度，可以自动选择出在层状结构中的重要位置。 BISAR3.0有两种不用形式的输出报告，详细的报告包括了原始程序输出结果的所有内容，在形式上有了改进，缩短了的报告，所谓的块报告包括结构中任一被选择的位置的正应力应变和轴向位移，无论在详细报告还是块报告均可以复制windows的剪切板中，通过windows程序把计算的结果做成图图表或者其他的形式。 BISAR3.0是建立在国际单位制的基础上，这些单位的前缀都是屏幕上的一列中显示出来，于先前的版本对比（BISAR主机、BISAR2.0）,细节报告中也包
