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截面特性計(jì)算工具是一個(gè)很有用的小工具,可以查詢常用型材截面特性,自定義截面特性計(jì)算。由于是自己用的,沒有編寫使用說明書。內(nèi)置數(shù)學(xué)公式、結(jié)構(gòu)力學(xué)公式、材料力學(xué)及機(jī)械液壓公式,結(jié)果顯示可設(shè)置為常規(guī)和科學(xué)計(jì)數(shù)。
1、表達(dá)式計(jì)算;
2、常用型材截面特性查詢;
3、自定義截面特性計(jì)算;
4、計(jì)算歷史瀏覽;
5、計(jì)算結(jié)果引用。
MIDAS/Civil和Gen數(shù)據(jù)庫(kù)中提供的規(guī)則截面的抗扭剛度計(jì)算方法參見附錄一。
對(duì)于MIDAS/Civil和Gen數(shù)據(jù)庫(kù)中提供的規(guī)則截面,利用MIDAS/Civil、Gen的截面特性計(jì)算功能計(jì)算截面特性值比SPC更好一些。
MIDAS/Civil和Gen數(shù)據(jù)庫(kù)中提供的PSC截面,當(dāng)用戶輸入的截面屬于薄壁型截面時(shí),應(yīng)使用本截面特性值中的Line方式重新計(jì)算抗扭剛度,然后在截面特性值增減系數(shù)中對(duì)抗扭剛度進(jìn)行調(diào)整。
對(duì)于Plane形式的截面,程序是通過有限元法來近似計(jì)算抗扭剛度的。在抗扭問題里使用的近似求解法有Ritz法(或者Galerkin法)、Trefftz法,所有的近似求解都與實(shí)際結(jié)果多少有點(diǎn)誤差,其特征如下: JRitz≤JExact≤JTrefftz
像SPC一樣利用有限元法近似地計(jì)算抗扭剛度時(shí),通常使用Ritz法,故其計(jì)算結(jié)果有可能比實(shí)際的抗扭剛度小。用戶可通過加大網(wǎng)格劃分密度方法來提高結(jié)果的精確度。
對(duì)于Line形式的截面,如薄壁截面,線的厚度很薄時(shí)幾乎可以準(zhǔn)確地計(jì)算其抗扭剛度。但是如果是閉合截面(無開口截面),這種計(jì)算方式會(huì)導(dǎo)致其抗扭剛度的計(jì)算結(jié)果隨著線厚度的增加而變小,所以對(duì)于不是薄壁截面的閉合截面應(yīng)盡量避免使用Line的方式計(jì)算截面特性。
在SPC中對(duì)薄壁閉合截面,對(duì)閉合部分一定要使用model>closedloop>Register指定閉合。
可以在一個(gè)窗口里任意的建立很多個(gè)截面,并分別進(jìn)行分析,且可根據(jù)名稱、位置、截面特性值等可以很方便地對(duì)截面進(jìn)行搜索及排列。
SPC是“截面特性值計(jì)算器—SectionalPropertyCalculator”的縮寫。
以往的程序只能以Line或Plane一種形式來模擬截面形狀,在SPC中用戶可以根據(jù)需要任意選定Plane形式的截面或Line形式的截面來模擬截面形狀。
Plane形式的截面,畫完輪廓之后,在Generate里選擇PlaneType,程序會(huì)按照輪廓所指定的Plane范圍自動(dòng)生成截面。計(jì)算截面特性值時(shí),程序會(huì)通過網(wǎng)格自動(dòng)生成功能在截面的Plane范圍內(nèi)生成網(wǎng)格之后,利用該網(wǎng)格計(jì)算各特性值。計(jì)算抗扭剛度時(shí),首先利用有限元方法計(jì)算Prandtl的應(yīng)力函數(shù),通過對(duì)應(yīng)力函數(shù)進(jìn)行積分計(jì)算抗扭剛度。
Line形式的截面,對(duì)于薄壁截面,可先指定線的厚度畫出截面形狀之后,在Generate里選擇LineType生成截面。顯示LineType的線必須有厚度,因?yàn)槌绦蚴抢么撕穸扔?jì)算截面特性的。Line截面的抗扭剛度是根據(jù)剪力流(ShearFlow)計(jì)算的。