截面特性计算工具是一(yī)个(gè)很有用的小(xiǎo)工(gōng)具(jù),可以查询常用型材截面特性,自定义截(jié)面特性(xìng)计算。由于是自己用的,没有编写使用说明书。内置数(shù)学公式、结构力学公式、材料力学及机(jī)械液压公式(shì),结果显示(shì)可(kě)设置为(wéi)常规(guī)和科学计数。
1、表达式计算;
2、常用型材截面特性查询;
3、自定义截面特性计算;
4、计算历史浏(liú)览;
5、计(jì)算结果引用。
MIDAS/Civil和Gen数(shù)据库中(zhōng)提供的规则截面的抗扭刚度计算方(fāng)法(fǎ)参见(jiàn)附录一。
对于(yú)MIDAS/Civil和(hé)Gen数(shù)据库中(zhōng)提供的规则截面,利用MIDAS/Civil、Gen的(de)截面特性计算(suàn)功(gōng)能计算截面特性值比SPC更好一些。
MIDAS/Civil和Gen数据库中提供的PSC截(jié)面(miàn),当用(yòng)户(hù)输入的(de)截面属于薄壁型截面(miàn)时,应使用本截面特性值中(zhōng)的Line方(fāng)式重新(xīn)计算抗扭刚度(dù),然后在(zài)截面特性(xìng)值增减(jiǎn)系数中(zhōng)对抗扭刚度进行调整(zhěng)。
对(duì)于Plane形式的截面,程序是通过有限元(yuán)法来近(jìn)似计算(suàn)抗扭刚(gāng)度的。在抗扭问题里使用的近似求解法(fǎ)有Ritz法(或(huò)者Galerkin法)、Trefftz法,所有的近似求解都与实际(jì)结果多少(shǎo)有点误差,其特征(zhēng)如下: JRitz≤JExact≤JTrefftz
像SPC一样利(lì)用有(yǒu)限(xiàn)元法近似地计算抗扭刚度(dù)时,通常(cháng)使用(yòng)Ritz法,故(gù)其计(jì)算结果有可能(néng)比实际的抗扭刚度小(xiǎo)。用(yòng)户可通(tōng)过加大网格划分密度方法来提(tí)高结果的精确度(dù)。
对于Line形式的截面,如薄(báo)壁截面,线的厚度很薄时几乎可以准确地计算(suàn)其抗(kàng)扭刚度。但是(shì)如果是闭(bì)合截(jié)面(无开(kāi)口截面(miàn)),这种计算方式会导致其抗扭刚度的计算结果(guǒ)随着线(xiàn)厚度的增加而(ér)变小,所以对于不是薄壁截面的闭合截面应尽量避免使(shǐ)用Line的方式计算截面特性。
在(zài)SPC中对薄壁闭合截面,对闭合部分一定要使用model>closedloop>Register指定(dìng)闭合。
可以在一(yī)个窗口里任意的建立很多个截面,并分别(bié)进(jìn)行(háng)分析,且可根据名称、位置、截面特(tè)性值等可以很方便地(dì)对(duì)截面进行搜索及排列。
SPC是(shì)“截面特(tè)性值(zhí)计算器—SectionalPropertyCalculator”的缩写。
以往(wǎng)的程序只(zhī)能以Line或(huò)Plane一(yī)种形式来模拟截面(miàn)形状,在SPC中用户(hù)可以根(gēn)据(jù)需要任意选定Plane形式的截面或(huò)Line形式的截面来模拟截面(miàn)形(xíng)状。
Plane形式(shì)的(de)截(jié)面,画完(wán)轮廓之后,在Generate里选择PlaneType,程序会按照轮廓所指定的Plane范围自(zì)动生成截(jié)面。计算(suàn)截面特性值(zhí)时,程序会通过网格自动(dòng)生成功能在截面的(de)Plane范围内生成网(wǎng)格之(zhī)后,利用该网格计算(suàn)各(gè)特性值。计算抗扭刚度时,首先利用有限元方法计算Prandtl的应(yīng)力(lì)函(hán)数,通过(guò)对应力函数进行(háng)积分(fèn)计算抗扭刚度。
Line形式的截面,对(duì)于薄壁截面,可先指定线的厚度画出截(jié)面形状之(zhī)后,在Generate里选择(zé)LineType生(shēng)成截面。显示LineType的(de)线必须(xū)有厚(hòu)度(dù),因为程(chéng)序(xù)是利用此厚度计(jì)算截面特性的。Line截面的抗扭刚度是根据(jù)剪力流(liú)(ShearFlow)计算(suàn)的(de)。
