1、Midas中的單元介紹（轉(zhuǎn)）MIDAS單元小結(jié)。前段時間，在建模過程中。結(jié)合MIDAS幫助說明，對MIDAS中的幾種不同單元的特性以及使用范圍進行了小結(jié)：梁單元：一般梁/變截面梁單元一般用于桿系構(gòu)件或變截面（如楔形變截面）構(gòu)件上，也可以作為連接自由度不同的兩種單元的連接構(gòu)件,比如剛臂的模擬。MIDAS中的梁單元具有六個自由度，并默認計算剪切變形。當用戶不想考慮剪切變形時，可將截面特性值的剪切面積設為零。梁單元以鐵摩辛柯的梁理論（垂直于中和軸的截面，在變形后保持平面形狀，但不一定要繼續(xù)垂直于中和軸）為基礎(chǔ)，分析時考慮剪切變形。當截面尺寸與構(gòu)件長度的比大于1/5時（深梁），軸向的剪切變形的影響將顯

2、著增加，這種情況推薦用戶使用板單元建模并劃分較詳細的網(wǎng)格。梁單元截面特性值中的扭轉(zhuǎn)剛度（torsionalresistance）與截面的極慣性矩（polarmomentofinertia）是不同的（圓形截面時，兩個值相等）。扭轉(zhuǎn)剛度一般由實驗確定，當扭轉(zhuǎn)變形較大時，應給予注意。也就是說MIDAS只能考慮一部分效應較小的扭轉(zhuǎn)，而考慮不了畸變（又稱歪扭）的效應。梁單元（或桁架單元）被理想化為線單元，截面的特性值均以中和軸為基準，因此程序不能自動考慮梁單元連接的剛域效果（梁柱節(jié)點）以及中和軸不同引起的效果。當需要考慮梁單元連接的剛域效果（梁柱節(jié)點）以及中和軸不同引起的效果時，需要利用梁端偏心功能或幾

3、何約束條件（在主菜單中選擇模型邊界條件剛域效果）。當在一個節(jié)點釋放多個桿件的端部約束時，注意可能會發(fā)生奇異現(xiàn)象。當不可避免地發(fā)生這種情況時，需要在相應自由度方向加一具有微小剛度的彈性連接單元或彈性約束。當節(jié)點自由度不同的單元連接在一點時，使用剛性梁單元會更有效地避免發(fā)生奇異。輸入剛性梁單元時，可以將其剛度相對提高，一般可以比相連接的其它單元剛度高10e510e8倍。（疑問：此處的節(jié)點自由度不同是指的約束自由的個數(shù)不同呢？或者也包括了自由讀方向的不同呢？）多個梁單元在一點鉸接時，為了避免發(fā)生奇異，其中一個梁單元不釋放梁端約束，其它梁單元釋放梁端約束。梁與板單元的連接模擬。因為板單元沒有垂直于單元

4、方向的旋轉(zhuǎn)自由度，所以即使梁單元與板單元之間連接起來，也不能傳遞給梁單元以繞垂直于板單元方向的彎矩，其結(jié)果相當于鉸接。為了正確模擬連接，使用輔助的剛性梁。輔助剛性梁與現(xiàn)有梁單元的連接不必釋放約束，將其與板單元的連接端釋放所有旋轉(zhuǎn)自由度和軸向約束。（疑問：此處輔助剛性梁的作用我認為就是把板單元的變形效應傳遞給輔助梁，可是為什么輔助梁跟板單元之間要釋放所有的旋轉(zhuǎn)自由度跟軸向約束呢？）板單元：厚板單元與薄板單元的差別為厚板單元考慮剪切變形。在MIDAS中提供了六自由度的板單元，六自由度的板單元在平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)剛度受單元細分程度的影響較大，使用時應盡量細分。板單元可以使用于面內(nèi)受拉壓及面外受彎的壓力容器

5、、護壁、橋梁板等模型中。平面應力單元：可以使用于受拉或受壓的膜單元或只能受平面方向荷載的結(jié)構(gòu)上?？梢猿惺艽怪庇趩卧吔绲暮奢d。具有三角形和四邊形單元，具有平面內(nèi)抗拉、抗壓和剪切強度。平面應變單元：一般使用于象大壩、隧道那樣維持一定的截面而長度很長的結(jié)構(gòu)模型中。平面應變單元不能和其它類型的單元混合使用。平面應變單元可以承受垂直于單元邊界的荷載。因為平面應變單元只能發(fā)生平面內(nèi)變形，所以只能用于線性靜力分析，不存在平面外變形。由泊松比可以計算出平面外應力。平面應變單元具有三角形和四邊形單元，不僅具有平面內(nèi)抗拉、抗壓和剪切強度，而且具有平面外抗拉和抗壓強度。軸對稱單元：軸對稱單元一般使用于形狀、材料、

6、荷載等沿一定的軸對稱的結(jié)構(gòu)中，如管道、壓力容器、水箱、料倉等。軸對稱單元不能和其它類型的單元混合使用。桁架單元、只受拉單元以及只受壓單元：一般用于空間網(wǎng)架、索結(jié)構(gòu)、支撐等只承受軸向力的構(gòu)件和對接觸面的模擬上。桁架單元、只受拉單元以及只受壓單元沒有旋轉(zhuǎn)方向的剛度，其兩端節(jié)點沒有旋轉(zhuǎn)方向的自由度。沒有旋轉(zhuǎn)方向自由度的單元之間連接時，程序分析過程中將發(fā)生奇異現(xiàn)象（SingularError）。當模型有這種非正常連接時，MIDAS在程序內(nèi)部自動約束相應節(jié)點的旋轉(zhuǎn)自由度，從而防止因分析時發(fā)生奇異而退出計算的情況發(fā)生。桁架單元、只受拉單元以及只受壓單元等沒有旋轉(zhuǎn)方向的剛度的單元與具有旋轉(zhuǎn)方向剛度的單元（如梁單元）連接時，程序無需在內(nèi)部做調(diào)整，也不會發(fā)生奇異現(xiàn)象。實體單元：一般用于實體結(jié)構(gòu)中，實體單元的形狀有楔形、三角棱柱體和六面體。實體單元一般用于實體結(jié)構(gòu)中，實體單元的形狀有楔形、三角棱柱體和六面體。實體單元沒有旋轉(zhuǎn)剛度，即在其節(jié)點位置沒有旋轉(zhuǎn)自由度。沒有旋轉(zhuǎn)自由度的不同單元之間相互連接時，在連接節(jié)點位置會發(fā)生奇異。此時在MIDAS中，