邁達斯結(jié)構(gòu)力學例題教學

贛州鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計公司 2小時前 07:46:03 1 搶沙發(fā)

根據(jù)您提供的內(nèi)容，**邁達斯結(jié)構(gòu)力學例題教學主要涉及連續(xù)梁分析、桁架分析、拱結(jié)構(gòu)分析、框架分析以及受壓力荷載的板單元分析等**。以下是對邁達斯結(jié)構(gòu)力學例題教學的摘要：，，1. **連續(xù)梁分析**：通過一個具體的Z軸方向荷載為60 tonf/m2×20 m×3的例子，展示了如何利用邁達斯(MIDAS Civil)軟件進行連續(xù)梁的分析，包括荷載施加、反力計算和位移與內(nèi)力的求解。，，2. **桁架分析**：以一實際案例為基礎(chǔ)，討論了在桁架結(jié)構(gòu)中應(yīng)用擴展單元功能來建立模型的過程，并分析了在溫度變化下桁架結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。，，3. **拱結(jié)構(gòu)分析**：介紹了如何使用邁達斯軟件進行拱結(jié)構(gòu)分析，包括荷載類型（如均布荷載、溫度荷載等）的處理，以及如何通過軟件計算拱結(jié)構(gòu)的反力、位移和內(nèi)力分布。，，4. **框架分析**：通過一個框架結(jié)構(gòu)分析的例子，展示了如何在邁達斯軟件中建立框架模型，并進行荷載施加、內(nèi)力計算和位移分析。，，5. **板單元分析**：講解了如何使用邁達斯軟件中的板單元功能來進行板結(jié)構(gòu)分析，包括荷載的施加和板單元的變形計算。，，邁達斯結(jié)構(gòu)力學例題教學涵蓋了從連續(xù)梁到板單元的各種結(jié)構(gòu)分析方法，旨在幫助學生通過實際操作加深對結(jié)構(gòu)力學原理的理解和應(yīng)用。

一、Midas Gen相關(guān)例題教學

（一）結(jié)構(gòu)建模與基本設(shè)置

模型導入與單位調(diào)整
- 首先要將CAD繪制好的模型導入Midas Gen。在導入前需注意CAD建模時的節(jié)點搭接問題，不同截面類型的桿件建在不同圖層方便導入。導入時打開Midas Gen并將右下角單位調(diào)整為N、mm。例如在實際操作中，如果不注意這些細節(jié)，可能會導致模型導入后出現(xiàn)尺寸錯誤或節(jié)點不匹配等問題。
材料與截面定義
- 定義材料塑性（如范米塞斯 - 65）方便后期做非線性參數(shù)（選作步驟，若后期不驗算非線性參數(shù)可不設(shè)置）。同時要點擊截面并創(chuàng)建各類截面，截面數(shù)量應(yīng)與CAD模型的構(gòu)件類型數(shù)量一致。還要注意定義竹皮材料時參數(shù)的正確填寫，像容重是為了估算結(jié)構(gòu)重量需準確填寫，阻尼比在動力學問題（如考慮振動作用）時需要填寫并進行模擬，否則可不填寫。
結(jié)構(gòu)的通用設(shè)置
- 自重轉(zhuǎn)換與層數(shù)據(jù)處理：將自重轉(zhuǎn)換為質(zhì)量可方便后期出自重估算，關(guān)閉層相關(guān)數(shù)據(jù)（因為這些數(shù)據(jù)主要用于層概念的建筑物，不關(guān)閉會影響非線性計算）。
- 支座和邊界定義：要正確定義結(jié)構(gòu)的支座和邊界，可通過點擊相應(yīng)操作選中節(jié)點和單元。
- 荷載工況定義：定義結(jié)構(gòu)的荷載工況，如用戶自定義荷載工況儲存競賽加載重力、恒荷載工況儲存自重，然后點擊節(jié)點荷載并選擇相應(yīng)節(jié)點輸入?yún)?shù)點擊適用確保荷載加上。

（二）不同類型分析

線性屈曲分析
- 點擊分析中的屈曲，選擇模態(tài)（如20個），添加外荷載工況，組合系數(shù)取1.0后點擊運行分析。查看結(jié)果時找到整體運動的模態(tài)（對于容易失穩(wěn)的結(jié)構(gòu)屈曲模態(tài)一般在一階模態(tài)），通過臨界荷載系數(shù)乘以當時在節(jié)點上荷載的總和得到結(jié)構(gòu)的臨界力。例如，若得到系數(shù)0.201，加載點荷載為2×100N，則臨界力為0.201×2×100 = 40N，并且可以判斷結(jié)構(gòu)的屈曲類型（如帶扭轉(zhuǎn)屈曲破壞）和受力效率情況。
強度分析
- 進行強度分析需要先將模型解鎖并將屈曲分析控制的數(shù)據(jù)刪除，點擊受拉設(shè)計的單元并選擇成為受拉單元（選填極限拉力），也可對梁端釋放彎矩（在0.05 - 0.1范圍內(nèi)調(diào)幅，若是鉸接可設(shè)定為0.9 - 0.95）使結(jié)果更可靠，然后點擊運行分析并查看結(jié)果，根據(jù)結(jié)果查看構(gòu)件強度是否達標以及構(gòu)件的撓度是否超過要求。
非線性仿真
- 點擊解鎖模型，若之前定義了受拉單元，需要將受拉單元全部改為普通的梁單元才能正確進行非線性計算。為查看結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)，可適當加大節(jié)點荷載（建議比滿載條件增加20% - 50%）。定義非線性工況時要注意是否同時考慮幾何非線性和材料非線性（如結(jié)構(gòu)發(fā)生大變形類型可同時考慮），通常僅點擊材料非線性即可，然后點擊運行分析（大約等待1min左右查詢結(jié)果），點擊查詢結(jié)果查看動畫，觀察結(jié)構(gòu)從受小變形力到進入破壞狀態(tài)大變形的過程。

二、Midas - Civil相關(guān)例題教學

（一）結(jié)構(gòu)建模與基本設(shè)置

節(jié)點與基準線定義
- 例如在對簡單結(jié)構(gòu)進行分析時，要進行節(jié)點投影操作，定義基準線（如定義基準線P1(0,0,0)，P2(50,0,0)或通過節(jié)點定義），設(shè)置邊界條件（如一般支承），以及開啟靜力荷載相關(guān)設(shè)置（如節(jié)點荷載、梁單元荷載）等操作。
動力特性相關(guān)設(shè)置（時程分析前）
- 在運行時程分析之前，首先要運行特征值分析來了解結(jié)構(gòu)的動力特性。要輸入特征值分析控制數(shù)據(jù)，如只考慮結(jié)構(gòu)的1階模態(tài)的影響進行時程分析時，要設(shè)置分析/特征值分析控制頻率數(shù)量(1)、特征值控制參數(shù)迭代次數(shù)(20)、子空間大小(0)、收斂誤差(1e - 006)等參數(shù)。
熱應(yīng)力分析相關(guān)設(shè)置（特殊分析情況）
- 當對由鋼絲和銅絲構(gòu)成的簡單結(jié)構(gòu)進行熱應(yīng)力(thermal stress)分析時，要分別設(shè)置鋼絲和銅絲的材料參數(shù)，如鋼絲的彈性模量(Es):30×106psi、熱膨脹系數(shù)(αs):70×10 - 7in/in℉，銅絲彈性模量(Ec):16×106psi、熱膨脹系數(shù)等參數(shù)。