线支座

【线支座】定义了沿一条线上所有有限元节点的边界条件。 【线支座】可以约束线上所有节点的平动和转动。

用户可以定义各种非线性线支座。您可以为拉力或压力、撕裂和屈服或者功/刚度关系图定义失效准则。

用户可以通过在相应自由度前进行勾选来对该自由度完全约束。 程序默认会创建“铰接”和“固结”类型的线支座。

基本

【基本】选项卡中管理着线支座的各项基本参数。

坐标系

线支座的坐标系可以选择全局 X, Y, Z 坐标系或所在线的局部 X, Y, Z 坐标系。 部分参数会随着坐标系的选择而改变。

选择线的局部坐标系作为参照时， 用户可以通过输入 β 来使线支座的局部坐标系绕参照坐标系 x 轴进行旋转。

程序会输出线支座在全局坐标系和局部坐标系下的支座反力。

支座条件

“支座条件” 分为 “平动” 和 “移动”，对应着线上的节点的三个平动自由度和三个转动自由度。 在“平动”中用户可以定义支座对线上的节点沿局部坐标轴平动的约束，“转动”中用户可以定义支座对线上的节点绕局部坐标轴转动的约束。

如果想要定义约束，则需要勾选相应的复选框。 用户可以通过勾选相应的自由度来对线上的节点的自由度进行完全释放，

勾选后节点将不受限制在该相应的方向上平动或转动。 相应的 “弹簧常数” 默认为零。 对于没有勾选的自由度，程序默认为完全限制，线上的节点将无法在该相应的方向上平动或转动。 用户可以在“弹簧常数”中输入数值来模拟弹性支座。

用户可以在“非线性”下拉菜单中选择不同类型来定义非线性支座。 根据不同的自由度，在非线性列表中可以选择合适的选项。

非线性支座在模型中与常规支座的颜色不同，以便用户区分。

“如果 P 为负，则失效”和“如果 P 为正，则失效”

对于该类型的支座，如果支座支座反力为正或负， 如果在定义失效的方向上出现力或弯矩，那么支座在该方向上的约束失效。 但在其他方向上的约束仍正常工作。

'负'或'正'方向是指相对于相应轴施加于线支座上的力或弯矩 ( 不是 指在支座部分上的反力)。 此处的“负”或“正”表示的是支座反力与全局坐标系的方向的关系。 例如，如果全局 Z 轴向下，则“自重”荷载工况的支座力 p_Z为正。

“如果 P 为负，则全部失效”和“如果 P 为正，则全部失效”

与上面介绍的只是支座的某个约束失效不同，对于该类型的支座，如果支座反力为正或负，则支座在所有方向上的约束全部失效。

如果想要定义其他非线性，那么可以选择在部分作用、图表或者摩擦选项卡中定义相关参数。

选项

用户可以在对话框的“选项”部分使用“通过虚拟墙的刚度”，根据与线相连的墙的材料、厚度来确定等效支座的刚度。 使用虚拟墙 ]] 在刚度 [[ # fictitiousWallTab 中设置参数。

通过虚拟墙的刚度

对于二维结构的线性支座，尤其推荐使用通过虚拟墙连接的刚度选项卡。 用户可以在该选项卡下定义虚拟墙的参数来等效支座。

参数

用户可以在该部分定义虚拟墙的 "墙宽" 和 "墙高"。

墙体材料

在确定弹簧常数时，需要定义墙体的材料属性。 您可以在列表中选择'墙体的材料'，也可以使用 和 按钮新建一个。

墙体边界条件

在计算平移和转动弹簧时，会考虑墙头和墙底的支座类型。 在列表中可以选择以下选项：

• 铰接
• 弹性
• 固定

如果您选择'弹性'选项，那么您可以以百分比形式指定墙体底部的约束程度。

在确定刚度时，默认情况下程序会考虑墙的“剪切刚度”。

由虚拟墙产生的支座弹簧

用户可以在对话框该部分中查看程序计算出的各个弹簧系数，该常数由墙的几何形状和材料属性得出。 数值将被保存至 "基本" 选项卡中。

部分作用

支座的部分作用作为支座的非线性属性提供（见图选择支座非线性）。

用户在非线性支座中选择“部分作用”后，可以在【部分作用】选项卡中修改支座非线性的各项具体参数。 符号规则在 Failure 部分中进行了说明。 在'类型'列表中提供了关于支座有效性的各种准则。

• 完全： 支座正常工作，按照【基本】中定义的参数进行自由度约束
• 支座位移/旋转后生效： 在支座达到一定位移或转角之前，支座按照半刚性或铰接约束自由度； 超过设置的位移/转角后，支座将该方向上的的自由度完全约束。
• 从支座反力/弯矩开始撕裂： 在支座反力达到一定数值之前，支座正常工作； 支座反力超过该数值后，支座该方向上失效。
• 从支座反力/弯矩开始屈服： 在支座反力达到一定数值之前，支座正常工作； 支座反力超过该数值后，支座反力不变，在该方向上的变形继续增大。
• 失效： 支座退出工作，不再约束该方向上的自由度。

大部分支座的失效准则中都可以定义支座滑移，即支座产生一定转动或位移后才会开始工作。

图表

用户在非线性支座中选择“图表”后，可以在【图表】选项卡中以图表的形式定义支座非线性的各项具体参数。见图选择支座非线性）。

用户可以在图表中输入支座每个 "位移" 对应的支座反力，每一行对应着右侧曲线中的一个点。 程序支持在左侧表格中选中多个单元格进行统一编辑。

用户可以在下拉菜单中选择不同的类型定义曲线在最后一个点后的形状：

• 撕裂： 在定义的最大值之前正常工作， 超出定义的最大值，则支座失效退出工作。
• 屈服： 支座只在定义的最大值之前正常工作， 超出定义的最大值支座反力不再随支座变形增加。
• 连续： 如果超出定义范围，以最后一个点处的斜率继续延伸。
• 停止： 在定义的最大值之前正常工作， 超出定义的最大值后完全约束该方向上的自由度。

摩擦

“摩擦”是非线性支座的一种，该类型的支座一个方向上的支座反力与另一个方向的支座反力线性相关，类似静摩擦力随压力增大而增大。(见图选择支座非线性)。

该类型的支座反力取决于另一个方向上的支座反力， 两者之间的关系式如下：