【图文】3D3S通用钢结构分析和设计软件_百度文库
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3D3S通用钢结构分析和设计软件
&&3D3S通用钢结构分析和设计软件
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原版S4&&狗 支持升级 支持系统xp win7 win8。软件均经过反复测试，质量保证。
原版程序 直接插狗 无需官方以外的任何驱动！
当前版本的有效模块:
01-&轻型门式钢刚架
02-&多高层建筑结构-普通版
03-&多高层建筑结构-高级版
04-&网架与网壳结构
05-&钢管桁架结构-设计版
06-&钢管桁架结构-加工版
07-&塔架结构
08-&玻璃幕墙结构
09-&辅助结构工具箱
10-&空间钢结构非线性-普通版
11-&空间...同济空间钢结构设计软件3D3S13.0
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01-&轻型门式钢刚架
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05-&钢管桁架结构-设计版
06-&钢管桁架结构-加工版
07-&塔架结构
08-&玻璃幕墙结构
09-&辅助结构工具箱
10-&空间钢结构非线性-普通版
11-&空间钢结构非线性-高级版
12-&索膜结构
13-&实体建造与绘图-轻型门式钢刚架
14-&实体建造与绘图-多高层建筑结构
感谢各位用户多年来对3D3S软件的支持。3D3S 的基础上进一步得到完善和加强。
升级到的工作分为两个阶段进行，第一阶段升级时间为2009年09月，第二阶段升级时间为2009年12月
第一阶段升级的模块为：
钢管桁架模块、索膜结构模块、网架网壳模块、塔架结构模块、玻璃幕墙模块、辅助结构设计与绘图系统；
第二阶段升级的模块为：
门式刚架模块、多高层建筑模块、实体建造与绘图系统模块、非线性分析模块；
与9.0相比，本次升版更新内容如下:
3D3SV10 升版说明
建模基本功能
V10.0版的界面更为友好，操作更加便捷、导荷载更为方便，大大提高了模型编辑操作的效率。
1. 新增裹冰风荷载增大系数；
2. 新增特殊组合输入输出文本功能；
3. 新增导荷载参数按序号分开定义及导风荷载内部参考点显示功能；
4. 新增沿某一方向（如X向）Scale功能；
5. 改进了导出为sap模型时，将分层信息转换为sap的分组信息；
6. 新增读入Sap2000，ETABS，及Midas 模型的功能；
7. 新增国标GBT 6723 冷弯薄壁型钢截面库的截面尺寸；
内力分析功能
V10.0修正了V9版本中的一些非线性分析的荷载处理和收敛性能的问题，从而大大提高了大型钢结构非线性分析的效率。
1. 新增与硬盘交换的大型求解器，可以求解百万自由度的大型工程；
2. 改进了振型求解器的性能，振型求解更加迅速；
3. 新增三节点纤维梁单元，可以分析截面线性变化的构建；
注：功能1和功能3将在12月份发布。
设计验算功能
V10.0完善了计算长度的搜索的搜索功能
能正确搜索到曲梁的计算长度。
修正了原本柱计算长度的搜索的错误。
能够正确判断打断后的楔形构件的两端截面特性和内力。
对于两端有支座约束的构件可以正确判断其计算长度。
增加了钢结构验算输出结果：
计算长度；
验算用的材料强度；
验算局部稳定所用的规范条文及限值；
验算长细比时所取的长细比限值。
新增自定义材料设计强度的修改功能；
若用户在选择了某一牌号的钢材料，如Q235，又修改了其屈服强度，则材料的设计强度也会相应发生改变。
对于铝合金规范的嵌入工作，目前正在完善中，完成后将及时提供给v10.0用户。
新增友好的帮助系统
全新打造的帮助系统，可以完成与当前操作对话框相关的帮助信息的自动查找，并可以按关键字查找以及设置书签。我们将在后续的工作中根据用户的反馈意见不断的完善这个帮助系统，并提供在线更新的方式。
专项模块新增功能
钢管桁架模块
1．钢管桁架的实体模型编辑功能
增加腹杆杆沿弦杆移动功能；
增加定义、查询、取消杆件顺序号，可以人工干预相贯顺序；
增加节点套管形式的设计功能；
2．新增相贯加工数据生成功能注1
新增相贯加工数据生成功能，可输出数控相贯切割机数据文件，数控切割机读入数据文件后可自动进行相贯圆管的切割。
数据格式包含：法因数控数据格式，及ISO格式相贯加工数据；
注1： 本项功能需付费购买，老用户享有优惠价格。
索膜结构模块
1．索膜结构的快捷建模
增加构造任意锥形膜面功能
增加由杆件构造膜单元功能
增加三点画膜单元功能
2．增加膜结构的考虑材料正交异性的功能
新增定义膜材经纬向功能；
膜材正交异性材料属性定义；
新增膜单元预张力沿经纬向分别定义；
新增考虑膜材料正交异性的分析功能；
3．增加膜结构的裁剪功能
新增拉伸裁剪线命令；
新增沿边界移动裁剪线命令；
新增删除裁剪线命令；
新增定义裁剪片信息功能；
新增设置标注参数功能；
网架网壳结构模块
1．新增螺栓球焊接球自动转换功能；当螺栓不够时，自动将螺栓球用焊接球代替
2．改善球壳风荷载体型系数自动判别功能；
3．新增按照非线性分析内力进行球节点设计功能；
可帮助远程安装
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3D3S钢结构—空间结构设计软件是同济大学独立开发的CAD软件系列，同济大学拥有自主知识产权。该软件在钢结构和空间结构设计领域具有独创性，填补了国内该类结构工具软件的一个空白。截止日，3D3S的注册用户总数为1890家，基本覆盖了各大钢结构设计单位和钢结构企业。目前国内结构设计一线都能看到3D3S软件的身影。
3D3S系统描述
3D3S钢与空间结构设计系统包括轻型、多高层建筑结构、网架与网壳结构、钢管桁架结构、建筑索膜结构、塔架结构及幕墙结构的设计与绘图，均可直接生成Word文档计算书和AutoCAD设计及施工图。
3D3S钢结构实体建造及绘图系统主要是针对轻型门式刚架和多高层建筑结构，可读取3D3S设计系统的三维设计模型、读取SAP2000的三维计算模型或直接定义柱网输入，提供梁柱的各类形式供用户选用，自动完成节点计算或验算，进行节点和杆件类型分类和编号，可编辑节点，增/减/改加劲板，修改螺栓布置和大小、修改焊缝尺寸，并重新进行验算，直接生成节点设计计算书，根据三维实体模型直接生成结构初步设计图、设计施工图、加工详图
3D3S钢与空间结构非线性计算与分析系统分为普通版和高级版，普通版主要适用于任意由梁、杆、索组成的杆系结构；可进行结构非线性荷载——位移关系及极限承载力的计算、预张力结构的初始状态找形分析与工作状态计算，包括索杆体系、索梁体系、索网体系和混合体系的找形和计算、杆结构屈曲特性的计算、结构动力特性的计算和动力时程的计算；高级版囊括了普通版的所有功能，此外还可进行结构体系施工全过程的计算、分析与显示。可任意定义施工步及其对应的杆件、、荷载和边界，完成全过程的非线性计算，可考虑施工过程中因变形产生的节点坐标更新、主动索张拉和支座脱空等施工中的实际情况。
3D3S辅助结构设计及绘图系统可对独立基础、条形基础、钢结构梁、钢结构柱、钢结构支撑、压型钢板组合楼盖、组合梁及中小工作制吊车梁进行设计和验算，并可直接生成计算书及AutoCAD设计和施工图，对于直跑和旋转钢楼梯，根据输入参数直接生成AutoCAD施工图。
3D3S系统功能
3D3S软件从V5.0以后就基于AutoCAD图形平台进行开发，与Autocad的命令紧密结合，使用操作方式统一。
所有CAD的建立线框模型的二维和三维命令都可以在3D3S软件中使用，常用的例如：划线（line）、复制（copy）、移动（move）、拉伸（stretch）、（mirror）、阵列（array）、打断（break）、使用拉伸等。在选取对象时，也可以使用wp，fence等辅助命令参数。除此之外，还有：
施加荷载的技巧
分析参数的设置技巧
分析结果的查询技巧
结构按照规范设计的技巧
设计结果的检查调整技巧
用3D3S计算、钢框架的技巧
3D3S软件发展
3D3S自1997年推出1.0版，至今已有15年的使用、维护和升版历史，历经千家以上用户和数千个工程实践的检验。3D3S软件中采用的高层结构弹塑性时程分析模型是吕西林教授团队的研究成果（获国家和省部级科技进步奖），采用的预张力结构、索膜结构计算设计理论及钢结构实体建造绘图技术是张其林教授团队的研究成果（获省部级科技进步奖）
同济大学科技处组织专家对3D3S各系统和各功能模块分别进行了专家鉴定以保证软件的可靠性和严肃性。3D3S软件于1999年首批进行了行业软件登记，成为国内最早获得承认的钢结构与空间结构专业设计软件。上海同磊土木工程技术有限公司于2004年获得软件科技企业称号，2006年获得上海市以及国家科技部创新项目的全额资助。
3D3S常用结构
本文用《3D3S》计算、钢框架的使用技巧和注意事项。讨论了腹板计算比限值和蒙皮效应。
轻钢结构是这些年来国内兴起的一种新型结构形式。它的优点在于：可适应大跨度、大面积、大柱网联合厂房的要求；厂房建设速度快、收效早；结构自重较轻，可减少基础的投资。鉴于以上优点，业主在厂房建设中大多愿意使用轻钢结构，该院在这些年来厂房设计中轻钢结构大有超越混凝土结构的趋势。笔者有幸完成了天津逸仙科学园(门式刚架)和三环乐喜新材料有限公司{钢框架)两个工程。在设计过程中经过深入研究和频繁使用《3D3S)，《钢结构设计规范GBJl7--88》《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程ECSl02：98》和《冷弯薄壁型钢结构技术规范GBJl8--87》有几点体会拿出来供大家参考。
《3D3S》的使用
《3D3S》是同济大学开发的用于钢结构设计的软件。该软件可用于钢框架、门式刚
架、自立塔架、钢屋架及吊车梁等各种钢结构的设计。可用于平面分析，也可用于空间分析。从使用角度来看，该软件学术分析强于实际工程的设计。该院常用的是钢框架和，由于门式刚架有快捷生成方式，这里并不多谈，主要讨论钢框架的计算。
《3D3S》的主要流程：建模一规定约束一截面-上荷载-内力分析一设计验算一节点一施工图。基本操作可参见说明书，这里仅就使用中的几个问题加以讨论。
a、建模时一般只建立柱和主梁，次梁的建立可用主梁分段然后捕捉用分段后节点来建立。如果遇到不规则框架可按规则框架建模，然后局部删除柱梁，必须注意这样会变节点和构件号。
b．规定约束时请注意次梁的约束，一般节点程序自动规定为固接，但一般框架次梁和主梁的连续铰接，这样必须将每个次梁选中然后将其两端转动使约束释放。
c．《3D3S》的线荷载输入非常方便，面荷载的输入有些繁琐，如果局部面荷载输错，那全部需要重输，所以需要谨慎。《3D3S》的荷载中包括**和风荷载的计算，但是必须先计算**作用然后才能导风载。必须注意的是荷载的工况号，程序规定了恒载为o，风载为2，活载可有几个，最重要一个为1，其余可分配不同工况号。最新版本中计算**时，可将活载加人重力荷载代表值，一般可取0．5的系数。
d．设计验算中，算框架时一般选择《钢结构设计规范GBJ17--88》，但这样计算结果会比用《轻型房屋钢结构技术规程 ECSl02：98》及其他钢结构公司的计算结果大。计算过程中主要焦点在构件腹板和柱子长细比要求的差别，这部分见后面论述。施工图设计一般只使用{3D3S》提供的构件，《3D3s》所提供的节点详图一般需另行绘制。
《3D3S》使用两个坐标系统，一个为结构总体坐标系x、Y、z轴，另一个为构件自身坐标系1、2．3轴。在查阅内力时请区别使用。
刚架腹板屈曲后强度的利用
门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECSl02：98》中腹板允许失稳，并可利用屈曲
后强度，见此规程6．1．1。而《钢结构设计规范CB，17--88》中不允许腹板失稳，见此规范第5．4．2条。
长细比的比较
《轻型房屋钢结构技术规程CECSl02：98》中构件的长细比(第3．5．2条)
与《钢结构设计规范GBJl7--Sg》(第5．3．7和5．3、8条)相比有所放松
应力蒙皮效应的考虑
当屋面板、墙板为钢板且和横梁、檩条可靠连接时，结构形成一个整体，提高了结构整体刚度和承载力，这就是应力蒙皮效应。一些钢结构公司使用国外设计程序，考虑了应力蒙皮效应，所以比用《3D3S》计算构件截面为小。
《门式用0架轻型房屋钢结构技术规程CECS102：9s)中对应力蒙皮效应有所讨论见此规程条文说明5．1．2。但是一般情况下，由于具体工程的钢结构安装公司对板与构件连接情况并不十分了解，所以一般不考虑此作用。
使用3D3S设计的建筑物模型和结构图
3D3S的开发地-上海同济大学
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Multisim基本分析方法
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你可能喜欢Ansys有限元分析-ansys13.0从入门到实战
如何快速高效的学习ANSYS？？
很多人都有疑问，why？&相对于其他应用型软件而言，作为大型权威性的有限元分析软件，对提高解决问题的能力是一个全面的锻炼过程，是一门相当难学的软件，因而，要学好ANSYS，对学习者就提出了很高的要求
ansys13.0从入门到实战本书是针对现有的ANSYS图书，实例单一，工程背景不强，重操作，少原理的现状，特以ANSYS13.0为平台撰写的一部从入门到精通的实用自学和提高教程。全面介绍有限元分析的理论基础、有限元分析流程、实体建模、网格划分、施加载荷、求解、通用后处理、时间历程后处理、静力学分析、结构动力学分析、结构非线性分析、复合材料分析，断裂力学分析，热力学分析、边坡稳定性分析、界面开裂分析、衬垫连接分析、齿轮分析、转子动力学分析、焊接过程、优化设计、拓扑优化、疲劳分析、自适应网格分析和可靠性分析等内容。围绕ANSYS软件的功能讲解，书中给出了大量具有工程背景的实例，详细讲解热门问题如冲压回弹分析，J积分计算、螺栓衬垫法兰盘连接分析，齿轮动态接触分析，焊接残余热应力分析等实例。
本书具有以下特点，语言通俗易懂，逻辑严密，深入浅出。切实从读者学习和使用的实际出发，安排章节顺序和内容。图文并茂。讲述过程中结合大量分析实例，力求易于理解并方便学习和实践过程中的使用。本书配套光盘提供了共22个实例的视频教程和ANSYS实例文件。
本书不仅适合高等学校理工类高年级本科生或研究生学习ANSYS
13.0有限元分析软件的教材，还可供从事结构分析的工程技术人员参考使用，同时书中提供的大量实例也可供高级用户参考。
不要纯粹的把ANSYS当作一门功课来学，这样是不可能学好ANSYS的，而要针对问题来学，特别是遇到的新问题，首先要看它涉及到那些理论知识，最好能作到有所了解，然后与ANSYS相关设置结合起来，作到心中有数，不至于遇到某些参数设置时，没一点概念，不知道如何下手。工程力学专业更多的偏向于理论，往往觉得学了那么多的力学理论知识没什么用，不知道将来自己能作什么，而学ANSYS实际起到了沟通理论与实践的桥梁作用，使你能够感到所学的知识都能用上，甚至激发出对本专业的热爱。
10.3.1工程背景
在实际工程问题中，力矩无处不在。例如管道的弯曲分析，机床主轴的扭矩分析等。但是ANSYS软件美中不足之处就是其扭矩分析没有公式化，没有像加载拉力和压力这样的直接命令来操作，给使用者带来了很大的麻烦，本书使用MPC184单元，是在构件中心部位建立一个节点，跟其他受力节点分别形成多根刚性梁,从而形成刚性面。最后也是直接加载荷到中心节点上面，通过刚性梁来传递载荷。这种方法适用多种情况，不仅支持大应变，还支持非线形情况。
11.9实例：印刷机滚筒的模态分析
11.9.1工程背景
滚筒是印刷机的核心部件，其运动是旋转运动，印刷机高速运转时，其运转平稳性在很大程度上影响着印刷品质量，印刷时产生的重影、墨杠、网点扩大、墨色不均等故障都与滚筒的动态性能有关。造成印刷滚筒不平衡的原因很多，滚筒质量分布不均，滚筒在长度方向上发生挠曲变形，压印力沿滚筒轴向分布不均匀，滚筒两端压印力大，中间部位压印力小等所产生的振动等，因此对滚筒进行动态特性分析对提高印刷品质量有着重要意义。本实例以某四开胶印机压印滚筒为研究对象，建立有限元分析模型，运用有限元软件Ansvs对其进行模态分析，研究其振动特性。
12.7 实例：汽车悬架系统的谐响应分析
12.7.1工程背景
悬架是车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称。它的功用是把路面作用于车轮上的力和力矩都要通过悬架传递到车架以保证汽车的正常行驶。汽车在行驶的过程中，由于路面不会绝对的平坦，路面作用于车轮的垂直反力往往是冲击性的，这种冲击力达到很大的值，就会影响驾驶员与乘客的乘坐舒适性，车身的姿态会受影响，操纵稳定性也会直接受到影响，甚至行驶速度受到影响。本实例运用ANSYS谐响应分析的功能研究路面对汽车悬架激励的特性。
13.8实例：钢架结构厂房的随机振动分析
13.8.1工程背景
近年来，由于工程建设的快速发展，大大促进了工程力学分析和结构计算理论的发展，继而带动新型工程结构不断涌现，并随着计算机技术的突飞猛进，矩阵分析、有限单元法等新的计算方法在工程结构计算中的应用也不断成熟。同时，轻型钢结构和薄壁钢结构的出现大大减轻了结构自重和用钢量，为在中小型项目的建设中利用钢架结构开辟了新的途径。现在的钢架结构都要求具有良好的抗振能力，因此，用ANSYS有限元分析软件对典型钢结构的随机振动特性进行分析，对于工程设计也是很有实践意义的。
14.10实例：路面冲击载荷作用下汽车的瞬态动力学分析
14.10.1工程背景
行驶平顺性是车辆的重要性能之一。良好的平顺性可以提高乘员的舒适性，延长零部件使用寿命，提高运输效率和降低汕耗。车辆悬架系统座椅、轮胎的特性参数是影响整车行驶平顺性的主要因素，用传统的经验公式来确定悬架座椅、轮胎等的特性参数常常不尽如人意，往往需要经过多次样车试验、修改才能获得较合理的参数匹配方案，日‘开发周期长、费用高。本实例使用ANSYS分析9自由度整车模型受路面冲击激励的响应。
15.6实例：支撑架特征值屈曲分析
15.6.1工程背景
随着科学与经济的发展，刚架结构被广泛应用于机械工程和建筑工程中，它们的安全与稳定问题备受关注，尤其对于承载重量的细长类刚架，为保证结构甚至生命则产的安全，必须要弄清承重刚架正常工作的载荷范围和失效机理，这就有必要去计算其发生塑性弯曲变形时的最小临界载荷，本实例利用ANSYS软件对建筑施工中某承重系统的一个支撑架进行了有限元建模和特征值屈曲分析，并利用ANSYS的后处理模块观察了它的各阶屈曲模态及其轴向应力。
15.7实例：复合地基沉降的弹塑性分析
15.7.1工程背景
随着国民经济的发展，普通等级公路已经不能满足交通运输业的需要。近年来，我国高速公路得到了迅速的发展。高速公路上行车速度快，交通流量大，与一般公路相比较，高速公路对路面、路基的要求更高。受地理位置的限制，许多高速公路不得不建立在软土地段上，由于软土的强度很低，压缩性高，透水性很小，而且还存在流变性，使得筑路工程技术变得困难和复杂。从已建软土地基上高速公路运行情况来看，工后沉降普遍较大。交通荷载作用下路面的沉降变形，一直是工程界普遍关心的问题，也是一值得深入研究的课题。
本实例首先建立复合地基的沉降模型，并采用弹塑性土体本构关系，使用有限单元法计算了复合土层的沉降量。
16.5实例：薄钢板冲压分析
16.5.1工程背景
在汽车、航空、家电等工业部门
,许多构件是用板料冲压成形生产的。板料成形过程牵涉到几何非线性、材料非线性和边界条件非线性的复杂的力学问题。金属板料冲压成型是利用金属塑性变形的特点，通过对金属板料施加压力，使其产生塑性变形从而获得所需要的形状。由于板料冲压成型过程包含大位移、大变形等十分复杂的物理现象，使得对其成型控制非常困难，以前更多的是通过反复试验的方法制造出合乎要求的产品，其过程需要花费大量的时间和经费。随着有限元模拟技术的迅速发展，利用有限元软件模拟金属板料冲压成型过程及分析其回弹量已成为可能。本实例使用ANSYS模拟薄钢板的冲压分析。
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