截面特性计算工具是一个很有用的小工具,可以查询常用型材截面特性,自定义截面特性计算。由于是自己用的,没有编写使用说明书。内置数学公式、结构力学公式、材料力学及机械液压公式,结果显示可设置为常规和科学计数。
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、计算历史浏览;
5、计算结果引用。
MIDAS/Civil和Gen数据库中提供的规则截面的抗扭刚度计算方法参见附录一。
对于MIDAS/Civil和Gen数据库中提供的规则截面,利用MIDAS/Civil、Gen的截面特性计算功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截面,当用户输入的截面属于薄壁型截面时,应使用本截面特性值中的Line方式重新计算抗扭刚度,然后在截面特性值增减系数中对抗扭刚度进行调整。
对于Plane形式的截面,程序是通过有限元法来近似计算抗扭刚度的。在抗扭问题里使用的近似求解法有Ritz法(或者Galerkin法)、Trefftz法,所有的近似求解都与实际结果多少有点误差,其特征如下: JRitz≤JExact≤JTrefftz
像SPC一样利用有限元法近似地计算抗扭刚度时,通常使用Ritz法,故其计算结果有可能比实际的抗扭刚度小。用户可通过加大网格划分密度方法来提高结果的精确度。
对于Line形式的截面,如薄壁截面,线的厚度很薄时几乎可以准确地计算其抗扭刚度。但是如果是闭合截面(无开口截面),这种计算方式会导致其抗扭刚度的计算结果随着线厚度的增加而变小,所以对于不是薄壁截面的闭合截面应尽量避免使用Line的方式计算截面特性。
在SPC中对薄壁闭合截面,对闭合部分一定要使用model>closedloop>Register指定闭合。
可以在一个窗口里任意的建立很多个截面,并分别进行分析,且可根据名称、位置、截面特性值等可以很方便地对截面进行搜索及排列。
SPC是“截面特性值计算器—SectionalPropertyCalculator”的缩写。
以往的程序只能以Line或Plane一种形式来模拟截面形状,在SPC中用户可以根据需要任意选定Plane形式的截面或Line形式的截面来模拟截面形状。
Plane形式的截面,画完轮廓之后,在Generate里选择PlaneType,程序会按照轮廓所指定的Plane范围自动生成截面。计算截面特性值时,程序会通过网格自动生成功能在截面的Plane范围内生成网格之后,利用该网格计算各特性值。计算抗扭刚度时,首先利用有限元方法计算Prandtl的应力函数,通过对应力函数进行积分计算抗扭刚度。
Line形式的截面,对于薄壁截面,可先指定线的厚度画出截面形状之后,在Generate里选择LineType生成截面。显示LineType的线必须有厚度,因为程序是利用此厚度计算截面特性的。Line截面的抗扭刚度是根据剪力流(ShearFlow)计算的。