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1、土木工程数值法结课作业姓名 % 学号 100000000 专业 结构方向 2015 年 10 月具体操作图文解析如下一.Winkler地基上的方形板受中心集中力作用时的挠度1、进入preferences选中structural GUI图形界面过滤对话框2、定义单元类型 单元类型选择单元对话框3、定义实常数 定义单元实常数对话框4、定义材料特性 定义材料属性对话框5、建立单元模型 地基板模型示意图6、划分网格生成有限元模型 划分网格单元尺寸对话框7、网格划分后的有限元模型 网格划分后的有限元模型8、求解选择分析类型 GUI分析类型选择对话框 施加约束 采用点约束形式：固定四个顶点及各边中点 施加
2、位移约束对话框施加荷载 施加压力荷载对话框求解 求解完成对话框9、查看结果Z方向位移云图二.框架结构在自重作用下的变形及内力、结构在平面内水平振动的前5阶自振频率及相应的振型、结构在振动荷载（水平加速度为0.1*g*sin(2*2*t)作用下的振动反应（10秒内）。 1、自重作用下的变形及内力操作步骤如下：1）进入preferences选中structural GUI图形界面过滤对话框2）定义单元类型3）定义实常数4）定义材料特性 定义弹模和泊松比 定义密度5）建立模型6、划分网格7）求解 选择分析类型设置约束条件定义重力加速度求解完成8、 查看结果结点位移云图内力图位移值如下所示：PRINT
3、 U NODAL SOLUTION PER NODE * POST1 NODAL DEGREE OF FREEDOM LISTING * LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0 THE FOLLOWING DEGREE OF FREEDOM RESULTS ARE IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEM NODE UX UY UZ USUM 1 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 2 0.17078E-02-0.28500E-01 0.0000 0.28551E-01 3 0.42382E-
4、01-0.53750E-02 0.0000 0.42721E-01 4 0.13566 -0.10500E-01 0.0000 0.13607 5 0.22903 -0.15375E-01 0.0000 0.22955 6 0.27170 -0.20000E-01 0.0000 0.27243 7 0.21286 -0.24375E-01 0.0000 0.21425 8 -0.24698E-02-0.40500E-01 0.0000 0.40575E-01 9 0.43133 -0.39125E-01 0.0000 0.43310 10 0.47235 -0.37500E-01 0.0000
5、 0.47383 11 0.28524 -0.35625E-01 0.0000 0.28746 12 0.34666E-01-0.33500E-01 0.0000 0.48208E-01 13 -0.11473 -0.31125E-01 0.0000 0.11888 14 0.24698E-02-0.40500E-01 0.0000 0.40575E-01 15 -0.19758E-02-0.93831 0.0000 0.93832 16 -0.14819E-02 -2.0255 0.0000 2.0255 17 -0.98792E-03 -3.0104 0.0000 3.0104 18 -0
6、.49396E-03 -3.6847 0.0000 3.6847 19 0.11121E-12 -3.9233 0.0000 3.9233 20 0.49396E-03 -3.6847 0.0000 3.6847 21 0.98792E-03 -3.0104 0.0000 3.0104 22 0.14819E-02 -2.0255 0.0000 2.0255 23 0.19758E-02-0.93831 0.0000 0.93832 24 -0.17078E-02-0.28500E-01 0.0000 0.28551E-01 25 -0.43133 -0.39125E-01 0.0000 0.
7、43310 26 -0.47235 -0.37500E-01 0.0000 0.47383 27 -0.28524 -0.35625E-01 0.0000 0.28746 28 -0.34666E-01-0.33500E-01 0.0000 0.48208E-01 29 0.11473 -0.31125E-01 0.0000 0.11888 30 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 31 -0.42382E-01-0.53750E-02 0.0000 0.42721E-01 32 -0.13566 -0.10500E-01 0.0000 0.13607 33 -0.2290
8、3 -0.15375E-01 0.0000 0.22955 34 -0.27170 -0.20000E-01 0.0000 0.27243 35 -0.21286 -0.24375E-01 0.0000 0.21425 36 -0.13662E-02-0.58356 0.0000 0.58357 37 -0.10247E-02 -1.4042 0.0000 1.4042 * POST1 NODAL DEGREE OF FREEDOM LISTING * LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0 THE FOLLOWING DEGREE
9、OF FREEDOM RESULTS ARE IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEM NODE UX UY UZ USUM 38 -0.68311E-03 -2.1987 0.0000 2.1987 39 -0.34155E-03 -2.7587 0.0000 2.7587 40 0.22519E-13 -2.9592 0.0000 2.9592 41 0.34155E-03 -2.7587 0.0000 2.7587 42 0.68311E-03 -2.1987 0.0000 2.1987 43 0.10247E-02 -1.4042 0.0000 1.4042 44
10、 0.13662E-02-0.58356 0.0000 0.58357 MAXIMUM ABSOLUTE VALUES NODE 10 19 0 19 VALUE 0.47235 -3.9233 0.0000 3.9233 结构在平面内水平振动的前5阶自振频率及相应的振型有限元模型的建立和前面所示一致在此不赘述按以下方法求解1、定义分析类型2、选择模态分析类型和提取数3、设置子空间法 4、求解完成5、 查看结果 前5阶自振频率如下所示：* INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE * SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIV
11、E 1 0.55991E-01 1 1 1 2 0.19320 1 2 2 3 0.25613 1 3 3 4 0.31307 1 4 4 5 0.64091 1 5 5各阶振型如下所示结构在振动荷载作用下的振动反应有限元模型的建立和前面所示一致在此不赘述按以下方法求解1、定义分析类型2）瞬态分析方法3）定义参数4）输入命令5）求解完成6）查看结果三、预应力混凝土简支梁1）进入preferences选中structural2）定义单元类型3）定义实常数4）定义材料属性5）建立模型6）创建荷载施力点7）选择单元属性8）网格大小控制9）划分单元10） 求解 分析类型分析控制施加约束施加荷载结点压缩
12、求解完成11）查看结果变形图云图四、桁架的优化设计1、进入preferences选中structural2、进行参数的初始值设定3、定义单元类型4、实常数定义点击ok，完成。5、定义材料特性6、建立单元模型7、求解施加约束：在1、3结点施加全约束，如下图所示施加荷载（在结点2处）求解完成8、后处理记录每个单元的体积（Element TableDefine Table）求体积和(Element TableSum of Each Item)SUM ALL THE ACTIVE ENTRIES IN THE ELEMENT TABLE TABLE LABEL TOTAL EVOL 0.241421E
13、+07提取体积并赋予变量VTOT( ParametersGet Scalar Data)定义密度和重量参数( ParametersScalar Parameters)定义轴向应力单元表（Element TableDefine Table）提取轴向应力并赋予变量SIG1、SIG2( ParametersGet Scalar Data)点击Apply计算轴向应力( ParametersScalar Parameters)输入sig1=abs(sig1) sig2=(sig2)9、 生成文件（FileWrite DB Log File） 10、执行优化分析过程(Design OptAnalysis FileAssign)定义优化设计变量(Design OptDesign Variable)定义优化状态变量(Design OptState Variable)定义目标函数(Design OptObjective)设置优化计算总体控制选项指定一阶优化方法执行优化分析
