結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器是一個(gè)面向教師、學(xué)生以及工程技術(shù)人員的計(jì)算機(jī)輔助分析計(jì)算軟件，這款結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器擁有精致、先進(jìn)、方便、快捷的計(jì)算功能，用戶只需要輸入相應(yīng)的點(diǎn)坐標(biāo)、數(shù)據(jù)、桿長等數(shù)據(jù)，它就能夠幫助用戶將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，并以彎矩圖、軸力圖等圖形方式展現(xiàn)，讓你在最短的時(shí)間內(nèi)解決大量的工程問題。

【 軟件介紹】

結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器是一個(gè)面向教師、學(xué)生以及工程技術(shù)人員的計(jì)算機(jī)輔助分析計(jì)算軟件，其求解內(nèi)容包括了二維平面結(jié)構(gòu)（體系）的幾何組成、靜定、超靜定、位移、內(nèi)力、影響線、自由振動(dòng)、彈性穩(wěn)定、極限荷載等經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中所涉及的一系列問題，全部采用精確算法給出精確解答。結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器仍然秉持精致、先進(jìn)、方便、快捷，同時(shí)不失其原有的小巧、簡約、儉樸、平實(shí)。
本軟件界面方便友好、內(nèi)容體系完整、功能完備通用，可供教師擬題、改題、演練，供學(xué)生作題、解題、研習(xí)，供工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)、計(jì)算、驗(yàn)算之用。也是一個(gè)作圖和演示的工具。

【 功能特色】

解題規(guī)模無限（工程版）
原則上僅受計(jì)算機(jī)資源大小和運(yùn)行速度的限制（如計(jì)算機(jī)內(nèi)存不足或計(jì)算時(shí)間太長會(huì)限制解題規(guī)模）。學(xué)生版求解問題的規(guī)模同v1.5版本，見“安裝使用說明.txt”。
遠(yuǎn)程求解模式
設(shè)有“本地求解”和“遠(yuǎn)程求解”兩種模式：本地求解在用戶計(jì)算機(jī)上求解；遠(yuǎn)程求解將把問題傳到服務(wù)器上求解。由于服務(wù)器上的求解模塊可以隨時(shí)更新，因此遠(yuǎn)程求解功能使用戶總能使用最新的求解模塊（也有可能突破本地求解的問題規(guī)模）。狀態(tài)欄中采用圖標(biāo)表示“本地”或“遠(yuǎn)程”求解狀態(tài)。
新增求解功能
· 集中質(zhì)量：適應(yīng)教學(xué)需要，增加結(jié)點(diǎn)集中質(zhì)量，同時(shí)可以不計(jì)桿件質(zhì)量。
· 剪切變形：對于靜力問題（包括位移、內(nèi)力計(jì)算）、影響線問題和自由振動(dòng)問題，可以考慮剪切變形。在振動(dòng)問題中同時(shí)考慮了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響。
· 彈簧支座：可用于自由振動(dòng)和彈性穩(wěn)定問題。
· 支座反力：給出數(shù)值結(jié)果和圖形顯示。
· 塑性鉸位置：圖形顯示塑性鉸，并給出單元內(nèi)塑性鉸位置。
· 二階迭代法：自由振動(dòng)和彈性穩(wěn)定問題的非線性特征值問題采用了新的二階收斂的方法，具有速度快、精度高、穩(wěn)定、可靠的優(yōu)點(diǎn)。
· 水平分布荷載：分布荷載可以沿桿長、沿水平或沿豎直分布，便于輸入類似于樓梯荷載等。以前版本分布荷載只能按沿桿長輸入。
· 輸出結(jié)果文件：計(jì)算結(jié)果以純文本方式或以rtf格式的文件輸出，用戶指定文件名。
· 增加誤差判斷：適用于振動(dòng)、穩(wěn)定、極限荷載問題：若誤差限小于1e-24，則建議調(diào)整；若小于1e-12，則建議使用四精度。
圖顯速度大增
提高幾十倍。例如，50跨x80層的剛架：老版本用時(shí)67秒，新版本4秒。
求解速度大增
以下比較是在IBM筆記本電腦(PIII 700MHz, Win98)上進(jìn)行的：
· 與版本(v1.5)相比：19跨x40層平面剛架的前5階頻率和振型，共800個(gè)結(jié)點(diǎn)，頻率誤差限設(shè)為0.001，用v1.5計(jì)算耗時(shí)8.35秒，用v2.0計(jì)算只用2.86秒,即只用了1/3的時(shí)間。
· 與商業(yè)軟件ANSYS相比：39跨x200層平面剛架的前5階頻率和振型，共8000個(gè)結(jié)點(diǎn)。頻率誤差限設(shè)為0.001，求解器2.0用了49.7秒。ANSYS v5.6中采用子空間迭代法，當(dāng)移位值為0時(shí)，用了200秒，而將移位值置于第一階頻率(0.00179)極近時(shí)(0.001)，用了64秒。
更新大批控件
界面外觀更加友好，但仍保持一定的古樸：
· 分頁卡取代了選項(xiàng)鈕。
· 坐標(biāo)值的顯示移到狀態(tài)欄。
· 常用的命令做成命令鈕放在工具條上，提高了使用的方便性。
· 工具條采用CoolBar(可抽拉、移動(dòng)、編輯)。
· 新式的平面按鈕(光標(biāo)經(jīng)過時(shí)凸起)。
· 適當(dāng)調(diào)整了菜單系統(tǒng):
“標(biāo)注”中: “結(jié)點(diǎn)碼+單元碼”；同時(shí)打開/去除結(jié)點(diǎn)和單元碼標(biāo)注。
“顯示”中: “結(jié)點(diǎn)+單元”；同時(shí)打開/去除結(jié)點(diǎn)和單元的顯示。
觀覽器“縮放”菜單中增加了“適合窗口”的功能。
完善了彈出菜單，去除了觀覽器上冗余的“幫助”菜單。
· 所有對話框都出現(xiàn)在Windows任務(wù)條上。
豐富操作功能
· 輸入簡單公式：允許輸入簡單公式并在觀覽器上顯示，其命令與著名排版語言Latex相似。
· 快捷拖帶圖形：在觀覽器中去掉了滾動(dòng)條，直接用鼠標(biāo)拖帶圖形。
· 關(guān)鍵詞批轉(zhuǎn)換：中英文關(guān)鍵詞全文轉(zhuǎn)換。
· 光標(biāo)位置拾?。涸谟^覽器中增加了鼠標(biāo)指針拾取的功能，可應(yīng)用于：坐標(biāo)值輸入，文本位置，尺寸線位置粗略定位等。（指針在觀覽器移動(dòng)時(shí)，其位置顯示在下方的狀態(tài)欄中，單擊后對話框的位置值隨之改變更新。）
· 選擇顯示數(shù)據(jù)：由用戶選擇是否顯示桿端位移或內(nèi)力結(jié)果的列表，可以節(jié)省時(shí)間。
· 封面顯示隨意：用戶可以選擇不顯示封面，可以在“查看”菜單中恢復(fù)顯示封面。
· 文件拖放打開：將inp文件拖放到程序的編輯器上可自動(dòng)打開。
· 增強(qiáng)型矢量圖：復(fù)制到剪切板的矢量圖用Enhanced Metafile格式。
· 自適應(yīng)振型圖：自適應(yīng)計(jì)算畫圖需要用的分段數(shù)，使各階振型都光滑順暢，特別對大型結(jié)構(gòu)，每個(gè)桿件只用一兩段即可，大大提高動(dòng)畫效率。穩(wěn)定問題的失穩(wěn)模態(tài)相同。
· 編輯功能兼容：復(fù)制、剪切、復(fù)原等編輯功能融于Windows環(huán)境，和其他軟件兼容，即不僅僅在求解器內(nèi)部使用。
· 拖動(dòng)文件執(zhí)行：將*.inp文件拖到求解器的編輯器中，便打開執(zhí)行。
· 改進(jìn)打印功能：完善了打印功能，可以留邊打印。
· 允許中斷計(jì)算：增加了長時(shí)間求解計(jì)算中用戶可以中止計(jì)算的功能。
· 支座圖標(biāo)選擇：支座對話框中可以直接點(diǎn)圖標(biāo)選擇支座類型。
· 其它更新完善：太多太多，難以計(jì)數(shù)。求解功能
求解功能分為自動(dòng)求解和智能求解兩種模式。
自動(dòng)求解模式:
- 平面體系的幾何組成分析，對于可變體系，可靜態(tài)或動(dòng)畫顯示機(jī)構(gòu)模態(tài)；
- 平面靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和位移計(jì)算，并繪制內(nèi)力圖和位移圖；
- 平面結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)和彈性穩(wěn)定分析，計(jì)算前若干階頻率和屈曲荷載，
并靜態(tài)或動(dòng)畫顯示各階振型和失穩(wěn)模態(tài)；
- 平面結(jié)構(gòu)的極限分析，求解極限荷載，并可靜態(tài)或動(dòng)畫顯示單向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模態(tài)；
- 平面結(jié)構(gòu)的影響線分析，并繪制影響線圖；
- 平面結(jié)構(gòu)的內(nèi)力包絡(luò)圖分析，并繪制包絡(luò)圖。
智能求解模式:
- 平面體系的幾何構(gòu)造分析：按兩剛片或三剛片法則求解，給出求解步驟；
- 平面桁架的截面法：找出使指定桿成為截面單桿的所有截面；
- 平面靜定組合結(jié)構(gòu)的求解：按三種模式以文字形式或圖文形式給出求解步驟。
技術(shù)性能
運(yùn)行環(huán)境:
一般PC，Windows 98/Me/NT/2000/2003/XP，32MB內(nèi)存，10MB硬盤空間（工程版求解大問題時(shí)需更多的內(nèi)外存儲(chǔ)空間）。
版本區(qū)別:
目前有兩個(gè)版本：學(xué)生版和工程版。學(xué)生版解題規(guī)模有限制，最多80個(gè)單元。工程版解題規(guī)模無此限制，可以求解更大規(guī)模的工程問題。本版本是學(xué)生版。
預(yù)裝題目:
(1) 文件夾“結(jié)構(gòu)力學(xué)(上下冊,1994版)習(xí)題”
含有《結(jié)構(gòu)力學(xué)》（龍馭球、包世華主編，高等教育社出版，1994）一書中各章節(jié)中絕大多數(shù)習(xí)題題目。
(2) 文件夾“結(jié)構(gòu)力學(xué)教程(上下冊,1988版)習(xí)題”
含有《結(jié)構(gòu)力學(xué)教程》(上、下冊)（龍馭球、包世華主編，高等教育社出版，1988）一書中各章節(jié)中絕大多數(shù)習(xí)題題目。
(3) 文件夾“結(jié)構(gòu)力學(xué)教程(I,II,2001版)習(xí)題”
含有《結(jié)構(gòu)力學(xué)教程》(I,II)（龍馭球、包世華主編，龍馭球、包世華、匡文起、袁駟編著，高等教育社出版，面向21世紀(jì)教材，2001）一書中各章節(jié)中絕大多數(shù)習(xí)題題目。
(4) 文件夾“結(jié)構(gòu)力學(xué)(I,II,2006版)習(xí)題”
含有《結(jié)構(gòu)力學(xué)》(I—基本教程、II—專題教程)（龍馭球、包世華主編，龍馭球、包世華、匡文起、袁駟編著，高等教育社出版，2006）一書中各章節(jié)中絕大多數(shù)習(xí)題題目。
預(yù)裝題目可以作為輸入示范，同時(shí)可免除學(xué)生和教師大量的輸入工作。
裝機(jī)運(yùn)行
在光盤自動(dòng)播放彈出的菜單中，選擇“安裝軟件”或直接運(yùn)行光盤上的SMS2Setup.exe。然后按提示操作即可完成裝機(jī)。裝機(jī)完成后，桌面上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)名為“結(jié)力求解器 V2.5”的圖標(biāo)（用戶可以更改名字）。
注意：本軟件是綠色環(huán)保軟件，所有的文件都安裝到用戶的目錄下（默認(rèn)為C:\SMSolver V2.5），安裝時(shí)不會(huì)向Windows注冊表中寫入任何內(nèi)容，可放心安裝使用。
雙擊桌面上的“結(jié)力求解器 V2.5”圖標(biāo)（或者從“開始”菜單中運(yùn)行），再單擊程序的封面，便可使用求解器了。
結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器 v2.5 更新說明：
1. 新增功能：添加了移動(dòng)荷載作用下內(nèi)力包絡(luò)圖精確計(jì)算的功能。
(支持考慮剪切變形的桿件)
2. 新增功能：添加了考慮剪切變形桿件的穩(wěn)定問題求解的功能。
3. 改進(jìn)功能：改進(jìn)了自由振動(dòng)的計(jì)算模塊，可以計(jì)算更大頻率。
4. 改進(jìn)功能：改進(jìn)了修改模式的顯示功能，用起來更加方便友好。
5. 多處細(xì)節(jié)的更新、改進(jìn)、完善。

【 使用說明】

首先先來介紹一下結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器的操作界面。下圖右半部分是求解器的操作界面，左半部分是顯示界面。這兩個(gè)部分是協(xié)同工作的。
在操作界面進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。通過結(jié)點(diǎn)、單元等構(gòu)成結(jié)構(gòu)從而進(jìn)行計(jì)算。在界面右上方有五個(gè)按鈕，從左到右分別是：結(jié)點(diǎn)、單元、位移約束、荷載條件、材料性質(zhì)。
顯示界面則是對輸入數(shù)據(jù)的直觀體現(xiàn)，求解器會(huì)根據(jù)你輸入的數(shù)據(jù)構(gòu)建出一個(gè)二維的結(jié)構(gòu)模型。



點(diǎn)擊結(jié)點(diǎn)按鈕進(jìn)行結(jié)點(diǎn)輸入。根據(jù)提示進(jìn)行坐標(biāo)輸入，也可以直接在顯示界面用鼠標(biāo)直接拾取位置。我們可以看到在輸入數(shù)據(jù)后在操作界面和顯示界面都有不同形式的顯示。
點(diǎn)擊單元按鈕進(jìn)行單元的定義。需要注意的是只有存在兩個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)時(shí)才能夠定義單元。在連接方式中可以選擇剛接、鉸接等一系列結(jié)點(diǎn)連接方式。
點(diǎn)擊位移約束按鈕為結(jié)構(gòu)添加約束支座等?？筛鶕?jù)提示選擇多種支座類型和性質(zhì)。支座位置也能夠自由選擇。



點(diǎn)擊荷載條件按鈕進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力情況的輸入。不管是集中荷載還是均布荷載都能快速輸入并在顯示界面直觀的體現(xiàn)出來。
點(diǎn)擊材料性質(zhì)按鈕進(jìn)行材料性質(zhì)的輸入。主要是進(jìn)行單元抗彎剛度EI、抗拉剛度EA等數(shù)據(jù)的輸入。需要注意的是這里輸入的數(shù)據(jù)單位應(yīng)該與前面的距離、力等保持一致。比如說前面距離單位是m,力的單位是KN，那么抗拉剛度EA的單位就應(yīng)該是KN，抗彎剛度EI的單位應(yīng)該是KN*m2。


了解以上的基本操作就能夠?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行求解了。在輸入界面的菜單欄有求解選項(xiàng)。對結(jié)構(gòu)的基本運(yùn)算都能在其中找到對應(yīng)的命令。

【 結(jié)點(diǎn)使用方法】

首先我們打開結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器，然后點(diǎn)擊命令。

然后我們會(huì)出現(xiàn)一個(gè)下拉框，我們點(diǎn)擊結(jié)點(diǎn)。

下圖標(biāo)記的地方就是我們輸出坐標(biāo)的地方。對于自己的結(jié)構(gòu)是需要自己把點(diǎn)給標(biāo)出來的，免得以后出現(xiàn)混亂喲。

輸入好結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)過后，我們需要認(rèn)真確認(rèn)一下坐標(biāo)是否是我們設(shè)置的點(diǎn)，然后點(diǎn)擊確定。

這樣在我們的結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器的文檔里面可以查看到命令的。這里可以看到我們的結(jié)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)。

如果我們不小心輸入錯(cuò)誤的話，那么我們就先把命令界面給關(guān)閉。

然后我們刪除掉我們輸入錯(cuò)誤的結(jié)點(diǎn)命令。這樣我們就可以繼續(xù)操作了。對于新手來說建議多保存。