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1、7.弹簧分析概述在本例题比较和验算结构的支承条件和弹簧刚度不同时产生的结构的反力、位移和内力。弹簧连接内部铰连接图7.1分析模型Ø材料钢材:Grade3弹性模量(E):2.1x106kgf/cm2Ø截面截面面积(Area):1.0x10-2m2截面惯性矩(Iyy):8.333x10-6m2Ø荷载节点集中荷载:10.0tonfØ弹簧系数区分k1(tonf·m/radian)k2(tonf/m)k3(tonf/m)模型1模型2模型3100,00010100,000110,00010,00010,00010,00010,000设定基本环境打开新文件以‘Support.mgb
2、’为名保存。定义单位体系为‘m’和‘tonf’。文件/新文件文件/保存(Support)工具/单位体系长度>m;力>tonf¿图7.2设定单位体系设定结构类型为X-Z平面。模型/结构类型结构类型>X-Z平面¿定义材料以及截面选择材料为钢材Grade3（GB(S)）。模型/材料和截面特性/材料类型>钢材规范>GB(S);数据库>Grade3¿模型/材料和截面特性/截面数值截面号(1);名称(截面)截面特性值>面积(0.01);Iyy(8.333e-6)¿图7.3定义材料图7.4定义截面建立节点和截面为建立模型1的梁单元，先输入节点。正面,捕捉点(关),捕捉轴线(关)捕捉
3、节点(开),捕捉单元(开),自动对齐(开)模型/节点/建立节点坐标(x,y,z)(0,0,0)¿图7.5建立节点用扩展单元功能建立模型1的左侧的梁单元。模型/单元/扩展单元全选扩展类型>节点à线单元单元属性>单元类型>梁单元材料>1:Grade3;截面>1:截面;Beta角(0)一般类型>移动和复制;移动和复制>等间距dx,dy,dz(1,0,0);复制次数(5)¿图7.6建立梁单元复制模型1的左侧梁单元来建立右侧梁单元。模型/单元/移动和复制单元全选形式>复制;移动和复制>等间距dx,dy,dz(5,0,-0.1);复制次数(1)¿图7.7建立右侧梁单元输入边界条件
4、给梁的两端输入边界条件。首先用一般支撑功能约束自由度。模型/边界条件/一般支承节点号(开)单选(节点:1)选择>添加支承条件类型>Dx,Dz(开)¿单选(节点:12)选择>添加支承条件类型>Dx,Ry(开)¿图7.8输入支承条件用节点弹性支承输入梁的弹性支承条件。²关于弹性支承的详细说明参考用户手册的“弹性边界条件”部分弹性支承条件与约束节点自由度的一般支承不同,输入各个自由度弹性支撑刚度，根据刚度允许变形，弹性支撑的内力以反力输出。²模型/边界条件/节点弹性支承单选(节点:1)选择>添加节点弹性支承(局部方向)>SRy(100000)¿单选(节点:12)选择>添加节
5、点弹性支承(局部方向)>SDz(10000)¿图7.9输入弹性支承条件输入荷载定义荷载工况为输入荷载定义荷载工况。荷载/静力荷载工况名称(荷载1);类型>用户定义的荷载¿图7.10定义荷载工况输入节点荷载在节点6输入集中荷载10tonf。荷载/节点荷载单选(节点:6)荷载工况名称>荷载1;选择>添加节点荷载>FZ(-10)¿图7.11输入节点荷载复制单元复制模型1来建立模型2~4。同时复制输入在模型1的节点荷载和边界条件。模型/单元/移动和复制单元全选形式>复制;移动和复制>等间距dx,dy,dz(0,0,-2);复制次数(3)复制节点属性(开);复制单元属性(开)¿
6、模型1模型2模型3模型4图7.12复制单元把模型4的右侧部分节点向Z轴方向移动0.1m与左侧部分连接起来。用合并节点功能删除重复节点。模型/节点/移动和复制节点窗口选择(节点:43,44,45,46,47,48)形式>移动;移动和复制>等间距dx,dy,dz(0,0,0.1)8¿模型/节点/合并节点合并>全部;合并范围(0.001);删除合并的节点(开)¿模型1模型2模型3模型4图7.13修改模型4变更边界条件修改边界条件把模型4两端的边界条件修改为固定端条件。模型/边界条件/一般支承单选(节点:37,48)选择>替换;支承条件类型>Dx,Dz,Ry(开)¿图7.14
7、修改边界条件修改模型2弹性支承点的弹性支承刚度值，删除模型4的弹性支承条件。模型/边界条件/节点弹性支承单选(节点:37,48)选择>删除¿单选(节点:13)选择>替换;节点弹性支承(局部方向)>SRy(10)¿模型1模型2模型3模型4图7.15修改弹簧支点条件在模型1,2,3左右梁的相邻部分输入弹性连接条件。弹性连接刚度以单元局部坐标系为基准输入。²²参考在线帮助的“弹性连接”部分模型/边界条件/弹性连接选择>添加/替换弹性连接数据连接类型>一般类型;SDx(1);2点(6,7)8弹性连接数据连接类型>一般类型;SDx(10000);2点(18,1
