Strand7 的节点属性

单元: 节点属性

节点属性

Strand7 包括下列节点属性：

力和力矩 可以在任何坐标系中施加。它们可以在不同标系中以合量或分量形式显示。

约束 可以在任何坐标系中施加，以保证施加斜支撑和轴对称一类复杂边界条件。约束可以是固定的、自由的或指定的。用指定约束施加实际的节点位移。 常用的对称条件可以通过相关按钮自动设置。

节点质量 包括平动质量和转动惯量。质量的所有分量都可在选择的坐标系里施加。转动惯量可以对任意轴施加。

节点弹性支撑 包括平动支撑和转动支撑。为了在一些特殊条件仍便于施加，弹性支撑可在任意选定的坐标系下定义。节点支撑属性用小弹簧表示，为了清晰起见，它们可沿坐标轴正向或反向画出。

节点温度 可以是常量、随时间的变量或给定初始值。常量选项主要用于为确定由于指定温度分布而引起的热应力和热应变的静态结构分析中。它还用于在特定点有固定温度的热传导问题中。随时间变化的温度可以在结构和热传导瞬态问题中使用。另外，初始值选项主要用在瞬态热传导分析中用来给节点赋初始温度值(随时间而变)。

节点的离散阻尼  用于瞬态动力问题。阻尼可在节点上施加并可在任何坐标中定义。

单元: 线元

线元

在Strand7中，线元是一系列一维单元的统称，包括以下类型：

• 标准梁单元 具有轴向刚度、抗弯刚度、抗扭刚度。也可以具有非线性拉/压特性和非线性弯/扭特性。

• 桁架单元 用来表示拉/压杆件，也可以具有非线性拉/压特性。

• 限值杆单元 用来表示桁架，但轴力存在上、下限。它们可用来模拟纯拉和纯压构件。

• 点接触单元 用来表示非线性节点间接触，可以具有摩擦抵抗。 

• 弹簧/阻尼单元 由一个弹簧和一个并行的离散阻尼器构成。 

• 悬索单元 建立在悬链线公式基础上，只具有抗拉能力。悬索单元的长度可与两端节点间的距离不等。

• 柔性连接单元　用来指定节点之间的弹性和塑性连接。 

• 自定义线单元 允许高级用户直接输入单元刚度矩阵，从而指定单元的性质。

单元: 线元属性

线元属性

Strand7中的线单元可具有以下属性：

端部释放 可以将梁的一端或两端的约束释放。约束可以完全释放,也可以部分释放。释放操作亦可以同时对平动位移和转角约束进行。

主轴角 通过输入一个旋转角度值(度)可以简单地旋转梁截面的主轴。除了可以手工指定旋转角度外，还可以用线元的相关调整工具自动确定。

偏移 可在截面主轴方向和局部坐标方向上指定。局部偏移对角钢,z型钢或用户自定义截面非常有用。一般来说，用户可以很方便地利用自动偏心工具对任意截面施加偏移属性。

温度梯度 可指定截面主轴方向的温度梯度，以用它们来模拟梁的上下表面之间温度的差别。

集中力和集中力矩　无需在梁上添加节点就可以在梁上的任意位置施加集中力或集中力矩。荷载方向依据截面主轴的方向、总体坐标轴方向或用户自定义坐标轴方向来定义。

分布荷载 可沿截面主轴方向或总体坐标轴方向施加。荷载可作用于梁的整个或局部长度上；可以是恒载也可以呈线性变化。对在总体坐标系中定义的荷载，?作用于投影长度?属性可用来决定是否用投影长度计算荷载。这一功能在模拟冰雪一类荷载时是非常有用的。

支撑 用于模拟放置于弹性地基上的梁。在非线性分析中，支撑属性也可用来定义单向压缩支撑。

预拉 用于确定线元内的初始张力或压力荷载。

热通量 与热传导分析相关，确定梁端的热通量值。

对流及辐射系数 用于热传导分析中梁与外部热源的热交换。在非线性热传导分析中，这些系数可以认为是温度的函数。在瞬态热传导分析中，外部热源的温度可以认为是时间的函数。

热源 属性表示梁内产生的热能。对于稳态热传导分析，热源是不变的。对于瞬态热分析，热源是时间的函数。在非线性热传导分析中，热源可以是温度的函数。

悬索自由长度 可指定给悬索单元。这意味着悬索长度可以比端节点之间的距离长。悬索在重力作用下偏移或下垂，如果指定悬索长度小于节点距离，悬索将绷直而带有初始预拉力。

管道半径 管道单元可以是弯曲的圆拱，此时管道半径被用来决定其半径。半径可以在管道单元的平面1或平面2中指定。

管道内、外压力 可在管的内外表面上施加沿长度方向为常数的压力。

管道温度  可在管的内外表面上施加沿长度方向为常数的温度。在管道的性质菜单中定义这个属性和热扩展系数将使管产生热应变。

单元: 面元

面元

从单元形状上看，Strand7 的面单元可以是 

• 三或六节点的三角形单元 （T3、T6）

• 四、八或九节点的四边形单元 （Q4、Q8、Q9）

从力学性能上看，可以是

• 二维平面应力单元
       用于模拟受平面内荷载作用的二维薄膜。

• 二维平面应变单元
       用来模拟诸如半无限空间的结构，例如对堤坝的截面的应力分析。

• 轴对称单元
       模拟旋转对称结构。

• 板/壳单元
       模拟厚度相对较小的三维结构。Strand7 的板单元可以是薄的或厚的，厚板单元考虑板的横向剪切变形影响。

• 剪力模
       模拟只承受面内剪切荷载的薄膜构件。

• 三维模
       模拟柔顺结构如折蓬。

单元: 面元属性

面元属性

Strand7 面元支持下列属性：

局部坐标轴角 可以任意角度对面单元平面内的局部x-y轴进行旋转。 这使得象面剪应力、预应力一样的属性可以协调地施加，也使得能够根据需要在节点上对单元应力进行有意义的提取。可利用手工按需要的角度或利用调整工具对局部坐标轴进行定义。

偏移 可应用于板单元的局部z-轴方向。局部的z-轴方向垂直板的表面。

预应力  可同时沿x-轴和y-轴施加。

温度梯度 可以沿板的厚度施加。 模拟板的一面比另一面热的情况。

面压力  可以在全局坐标系、用户自坐标系中定义，或仅沿面的法线方向施加。当在全局和用户自定义坐标系中施加压力时，可以利用作用于投影面积属性很方便地在单元相关的投影面上施加。

面剪应力 可以施加于面元的局部坐标的x和y轴方向。

边法向应力、边剪应力和边横向剪应力  可以施加到面元的边上。边法向应力、边剪应力在单元面内施加并分别垂直和平行于边。而边横向剪应力在单元面的垂直面内施加并垂直于边。

边支撑 可以施加到面元的边或表面。这主要用于模拟位于弹性地基上和半无限空间中的板。 对于非线性分析可使用仅限压缩选项。

热通量 可以在面元的边上施加以考虑热传导分析。

热对流及热辐射系数 用于面元的边与外部热源热交换时的热传导分析。在非线性热传导分析中，热辐射系数可以是温度的函数。在瞬态热分析中，外部热源的环境温度可以是时间的函数。

热源 属性使单元可模拟面元内部有热能产生时的分析。对稳态热分析，热源是一个常数。对瞬态热分析，热源是时间的函数。在非线性热传导分析中，热源还可以是温度的函数。

边释放 象线元一样，可以沿面元的边释放转角刚度以有效地实现边的铰连接。

单元: 体元

体元

Strand7 的体元可以是:

• 四节点或十节点四面体 （T4、T10）

• 五节点或十三节点金字塔 （P5、P13）

• 六节点或十五节点楔形体 （W6、W15）

• 八节点、十六节点或二十节点六面体(H8、H16、H20)

单元: 体元属性

体元属性

Strand7 体元支持下列属性：

面压力 可在全局坐标系、用户自定义坐标系或沿体元表面的法线方向施加。当在全局坐标系或用户自定义坐标系中施加压力时，使用作用在投影面上属性可方便地在体元的相关投影面上施加。

面剪应力 可以在体元的表面上沿局部坐标轴方向施加。

面支撑 可以在体元的表面上施加。这主要用来模拟弹性地基和半无限空间上的体元。对于非线性分析可以使用仅限压缩选项。

热通量 可以施加在体元的任意表面上以进行热传导分析。

对流及热辐射系数 用于体元表面与外部热源热交换时的热传导分析。对于非线性热传导分析，热辐射系数可以是温度的函数。对于瞬态热分析，外部热源的环境温度可以是时间的函数。

热源 属性使单元可模拟体元内部有热能时的分析。对稳态热传导分析，热源是一个常数。对瞬态热传导分析，热源可以是时间的函数。在非线性热传导分析中，热源可以是温度的函数。

单元: 刚接

刚接

Strand7中的刚接提供了一种简便方法来定义节点间的某种关系，避免了使用多重点约束来定义节点间关系的麻烦。Strand7包括下列刚接类型：

• 扇面对称刚接 用于模拟结构重复的对称条件，例如，多叶片风扇模型。这种结构并不是轴对称的，但含有几何上重复的部分。应用扇面对称连接，仅仅需要计算其中一片就可以得到各种荷载下的解和振型。 

• 全刚接 用来把两个节点刚性地结合在一起，可以结合平移自由度也可结合旋转自由度。当模拟特定面上的刚性隔板(例如建筑物的地板)时，可使用自动功能指定刚性连接属性、建立主节点并设定必需的自由度数。 

• 铰接刚接 与刚性连接非常相似，不同之处在于它仅作用于平移自由度。 

• 主/从刚接 用于使节点具有相同的位移。例如，你可以强制某个节点的X方向位移和另一个节点的X向位移相同。这个属性可以在全局坐标系和用户自定义坐标系中施加。 

• 耦合刚接 是可供选择的连接不相似单元的一种方法。例如，通过把梁单元上的转动自由度(弯曲)结合到平面应力单元上的两个平移自由度，可把梁单元与二维的平面应力单元相连接在一起。 

• 收缩重合刚接 用来模拟压配合和过盈配合。通过简单地确定相关的边和面，收缩重复可指定适当的强迫约束 。

单元: 材料

材料

你可以随时定义自己的材料性质或从用户可扩展材料库中选择材料。为了表示非线性材料的特性，你可以指定应力-应变、荷载-位移、力矩-曲率及力矩-转角等非线性曲线关系。

Strand7支持以下材料模型：

• 各向同性 

• 正交各向异性 

• 各向异性 

• 层合板 

• 橡胶 

• 土(邓肯-张模型)

• 莫尔-库伦(Mohr-Coulomb)

• 德鲁克-普拉格(Drucker-Prager)

• 用户自定义

你可以特别设定应力-应变、荷载-位移、力矩-曲率、力矩-转角的曲线表来定义非线性材料特性。

Strand7 包含下列屈服准则：

• 屈雷斯加(Tresca)

• 米塞斯 (Von      Mises)

• 莫尔-库伦 (      Mohr-Coulomb)

• 德鲁克-普拉格 (      Drucker-Prager)

• 主应力( Principal stress