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Midas civil基本操作-常用单元介绍

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本文将对Midas civil中的相关单元进行详细介绍,希望能够对大家在建模时有所帮助。

(1)桁架单元

桁架单元为空间二力杆形式,只能传递轴向的拉力和压力。该单元通常被用做空间桁架结构或交叉支撑结构的受力分析。一个单元有两个结点,每个节点有三个平动自由度。桁架单元也常被用于预应力钢绞线的模型,可施加初始预应力荷载。

在后处理中,由于桁架单元是二力杆,其内力输出的结果为轴力,应力输出的是轴向应力,轴向应力以使杆件受拉为正,受压为负。

(2)只受拉桁架/钩/索单元

只受拉单元的结点自由度与普通桁架单元相同。其包含三种单元-只受拉桁架、钩单元和索单元。该单元均只能传递轴向拉力,其中索单元可以模拟随张拉力大小刚度发生改变的索结构。

只受拉桁架单元没有初始拉间隙,即一旦承受拉力就起作用;钩单元具有一定的初始拉间隙,即承受拉力且其变形值大于这个初始拉间隙时才起作用。其示意图如下所示:

在定义只受拉桁架单元时,可以填写最大容许应力和极限拉力,表示可承受一定的压力荷载;定义钩单元时,可以填写拉间隙的大小;若为索单元,可以输入单元无应力索长。以上三种单元均可以输入初始拉力荷载。

(3)只受压/间隙单元

只受压/间隙单元,其结点自由度与普通桁架单元相同。其包含只受压桁架单元和只受压间隙单元,两者都可传递轴向压力。

只受压单元没有初始压间隙,即一旦承受压力就起作用。压间隙单元具有一定的初始压间隙,即承受压力且变形值大于这个初始压间隙后才起作用。在定义只受压桁架单元时,可以填写最大容许张力和极限压力,即只受压桁架单元可以容许承受一定的拉应力荷载。定义压间隙单元时,可以填写初始压间隙的大小。

(4)梁单元

梁单元由两个节点构成,每个节点具有三个平动和三个转动共6个自由度,该单元具有拉,压,剪,弯,扭的变形刚度。梁单元的截面不随长度范围内发生变化,只需定义一个截面特性;当梁截面面积沿长度范围内发生变化时,需要分别定义两端的截面特性。

梁单元上可作用的荷载有跨中集中荷载、分布荷载、温度荷载及预应力荷载。梁单元常用的功能为:释放梁端约束、梁端部刚域、施加预应力、温度梯度与梁截面温度荷载等。

(5)板单元

板单元是同一平面上的3-4个节点构成的,具有面内和面外刚度(面内抗压、抗拉及抗剪刚度和厚度方向的抗弯及抗剪刚度),在工程上可以利用其解决平面张拉、平面压缩、平面剪切及平板沿厚度方向的弯曲,剪切等问题。

板单元需要输入板的厚度有两种,一种是面内厚度,一种是面外厚度。面内厚度是为了计算平面内的刚度面而输入的厚度,面外厚度是为了计算平面外的刚度而输入的厚度。一般对于实心板单元,面内和面外厚度取相同值,对于空心板单元就需要输入厚度。

(6)实体单元

实体单元分别利用4个节点,6个节点和8个节点构成三维实体单元。该单元拥有三角形椎体、三角形柱体和六面体等立体形状,每个节点均具有三个坐标轴方向的平动自由度。利用六面体单元(8节点)划分结构,可以得到较为准确的位移及应力的分析结果;利用四面体(4节点)或三棱柱(6节点)单元划分结构,虽然可以得到较为准确的位移结果,但应力值的误差较大。所以,通常采用六面体单元作为结构的主单元。利用其他两种单元作为不同尺寸单元间的过渡性单元。

以上就是对midas civil中的单元进行简单的介绍了。希望以上内容能够对大家有所帮助。




来源:土木爱研小站
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首次发布时间:2023-09-26
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