OpenSees能做扭转吗

　　同学们，大家上午好！

　　今天是新学期第一次升国旗仪式，城北学校又迎来了370位新同学，让我们用热烈的掌声对新同学的到来表示最热情的欢迎！城北学校正在不断发展壮大，小学部再过两年就形成了一到六年级的完整学段，城北幼儿园很快正式开工兴建，明年9月招生，我们每一天都见证着奇迹在发生。

　　我今天讲的题目是《干净，你能做到吗?》关键词就两个字：干净。打造全国最干净城市，是黄山市成为全国卫生城市和全国文明城市后自我加压提出的更高要求，以“席地而坐”为标准，实现公共区域无死角、地面路面无积尘、城市家具无污渍、道路保洁见本色、绿化美化见景致。市委书记凌云说，各级各部门要知责于心、担责于身、履责于行，把工作落到每个小区、每个村庄、每个景区、每个路段，确保全覆盖、无死角。

　　学校作为读书育人场所，理应成为理念先通，实践先行，目标先达的地方，我如果提出打造全县最干净校园，我们能做到吗?现在校园中卫生最大的死敌是什么呢?看得到的有随地丢弃的包装袋、零食、纸屑，卫生间满地的脚印、墙面的污痕，食堂内餐桌上剩余的饭菜，树上飘落的烂枝、树叶，大风刮过来的塑料袋；看不到的有随口吐出的痰，桌面、栏杆上附着的灰尘。我们全体师生1200多人，每天在校园里

OPENSEES

opensees中的单元问题 梁柱单元

1. Nonlinear BeamColumn

基于有限单元柔度法理论。允许刚度沿杆长变化，通过确定单元控制截面各自的截面抗力和截面刚度矩阵,按照Gauss-Lobatto积分方法沿杆长积分计算出整个单元的抗力与切线刚度矩阵。NonlinearBeamColumn单元对于截面软化行为，构件反应由单元积分点数控制，为保证不同积分点数下构件反应的一致性，可以通过修正材料的应力-应变关系来实现，但同时会造成截面层次反应的不一致，因此需要在截面层次进行二次修正。一根构件不需要单元划分，使用1个单元即可，建议单元内使用4个截面积分点，截面上使用6*6的纤维积分点。

[5]

2. Displacement – Based BeamColumn

基于有限单元刚度法理论。允许刚度沿杆长变化，按照Gauss -Legendre积分方法沿杆长积分计算出整个单元的抗力与切线刚度矩阵。

Displacement - BasedBeam- Column单元对于截面软化行为，构件反应由遭受软化行为的单元长度控制，为保证计算结果的精确性，一般需要将构件离散为更多的单元，而截面层次的反应与构件的单元离散数无关，可以较为准

What is OpenSees?

(Open System for Earthquake Engineering Simulation)

An object-oriented software framework for simulation applications inearthquake engineering using finite element methods. OpenSees is not acode.

(面向对象的软件框架，采用有限元方法对地震工程进行仿真） Opensee 的特点：

+ The library of materials, elements and analysis commands makesOPENSEES a powerful tool for numerical simulation of nonlinearstructural and geotechnical systems （可用于非线性结构、岩土分析的丰富的材料，单元库及分析手段）

+ The OpenSees library of components is ever-growing and at the leading edge of

CT扫描显著增加患癌风险！CT检查还能做吗？

一项新研究发现，暴露于CT扫描辐射显著增加了罹患甲状腺癌和白血病的风险。

研究人员从2000年到2013年对台湾的国民健康保险数据进行了研究。该研究追踪了22,853例甲状腺癌、13,040例白血病和20,157例非霍奇金淋巴瘤。这篇题为《断层扫描与癌症风险》的论文发表在《JNCI癌症光谱》杂志上。

研究人员得出的结论是，接受CT扫描的患者，尤其是女性患者和45岁以下患者，罹患甲状腺癌和白血病的风险显著增加。

CT扫描辐射和癌症

研究人员查阅了国民健康保险计划（National Health Insurance program）的数据，研究了有关疾病诊断、程序和药物处方的人口统计学和医学信息，以及所有患者的登记资料。

在结合不同年龄组患者的研究中，接受医学CT扫描与非霍奇金淋巴瘤的风险增加无关。但是，在36至45岁之间的患者中，与CT扫描相关的非霍奇金淋巴瘤的风险增加了三倍。在老年患者中，CT扫描与非霍奇金淋巴瘤之间的关联并不明显。

台北医学大学的邵玉轩是该论文的作者之一。他说:“我们的研究发现，CT扫描与所有年龄段的成年人患甲状腺癌和白血病的风险增加有关，与年轻人患非霍奇金淋巴瘤的风险增加有关。”

邵玉轩表示，

1、利用零长单元模拟阻尼， uniaxialMaterial Elastic 1 6.8098e6; uniaxialMaterial Viscous 2 3.24e5 1; uniaxialMaterial Parallel 3 3 5;

element zeroLength 1 $iNode $jNode -mat 3 -dir 1; 通常有两种方式：

（1）truss element and viscous material.（桁架单元和阻尼材料）

（2）force-based beam-column element and Maxwell material（基于力的梁柱单元和Maxwell材料）。

－、如何运行OpenSEES

有三种方法可以执行OpenSees/Tcl命令： 1、interactive 交互式 直接将命令输入Prompt。 2、执行文件输入

这种方法是最常用的一种，以source inputfile.tcl方式执行已写好的外部命令文件。 3、Batch模式

即以Opensees inputFile.tcl方式在MS－DOS/Unix promt中运行。

二、定义单位和常数

在编写一个较大的Opensees命令时。最

11231269 土木1109 刘凯恒

扭转实验

一．实验目的：

1.学习了解微机控制扭转试验机的构造原理，并进行操作练习。 2.确定低碳钢试样的剪切屈服极限 、剪切强度极限 。 3.确定铸铁试样的剪切强度极限 。

4.观察不同材料的试样在扭转过程中的变形和破坏现象。 二．实验设备及工具：

扭转试验机、游标卡尺、扳手。 三．试验原理：

扭转试验是材料力学试验最基本、最典型的试验之一。进行扭转试验时，把试件两夹持 端分别安装于扭转试验机的固定夹头和活动夹头中，开启直流电动机，经过齿轮减速器带动 活动夹头转动，试件便受到了扭转荷载，试件本身也随之产生扭转变形。扭转试验机配套软 件上可以直接读出扭矩T 和扭转角q ，同时试验机配套软件也自动绘出了T ?q 曲线图，一 般q 是试验机两夹头之间的相对扭转角。

因材料本身的差异，低碳钢扭转曲线有两种类型（图B）。扭转曲线表现为弹性、屈服 和强化三个阶段，与低碳钢的拉伸曲线不尽相同，它的屈服过程是由表面逐渐向圆心扩展， 形成环形塑性区。当横截面的应力全部屈服后，试件才会全面进入塑性。在屈服阶段，扭矩 基本不动或呈下降趋势的轻微波动，而扭转变形继续增加。当首次扭转角增加而扭矩不增加 （或保持恒定）时的

OpenSees开发（二）源码分析

这是一个平面桁架静力分析算例，代码位于

OpenSees2.3.0\\EXAMPLES\\Example1\\main.cpp这里先给出原始源代码：

[cpp] view plain copy // standard C++ includes #include <stdlib.h> #include <OPS_Globals.h> #include <StandardStream.h> #include <ArrayOfTaggedObjects.h> // includes for the domain classes #include <Domain.h> #include <Node.h> #include <Truss.h> #include

<ElasticMaterial.h> #include <SP_Constraint.h> #include <LoadPattern.h> #include

OpenSEES解题一般规律、技巧总结

单位

OpenSEES中是可以用公制单位（N,m）的（而并不是像某些文章中说的“OpenSees默认为英制单位”）。实际上我认为OpenSEES中并没有什么默认单位，只要编程者自己保持单位一致就行；这点类似于SAP2000的风格。

建模顺序

做事要讲究顺序，OpenSEES建模亦如是：必须先定义材料才能离散截面（因为离散截面时要对所划分的截面指定材料属性）。

与之类似的，必须先定义（离散）截面，才能定义非线性梁柱单元（因为定义非线性梁柱单元时要指定单元截面）。

关于BandSPD求解方式

官网关于BandSPD方程形式的评价：

\

并且后面紧跟了一句：

\Cuthill-McKee) numberer is used. \

可见numberer 类型不是随便选，而是要根据方程类型来决定的！

（不过直到作业做完，我对numberer, system, test, algorithm, analysis（还包括geomTransf, constraints）等求解控制命令还是一知半解！我觉得要想弄明白这些命令——得先回头好好翻翻有限元和数值分析的书了！

）

OpenSEES中默认的计算精度比较高！

“0.100

低碳钢扭转破坏实验、剪切弹性模量测定

一、实验目的和要求

1、测定低碳钢的剪切屈服点?s、剪切强度?b，观察扭矩-转角曲线（T??曲线）。

2、观察低碳钢试样扭转破坏断口形貌。 3、测定低碳钢的剪切弹性模量G。

4、验证圆截面杆扭转变形的胡克定律（??Tl/GIp）。 5、依据低碳钢的弹性模量,大概计算出低碳钢材料的泊松比。

二、试验设备和仪器

1、微机控制扭转试验机。 2、游标卡尺。 3、装夹工具。

三、实验原理和方法

遵照国家标准（GB/T10128-1998）采用圆截面试样的扭转试验，可以测定各种工程材料在纯剪切情况下的力学性能。如材料的剪切屈服强度点?s和抗剪强度?b等。圆截面试样必须按上述国家标准制成（如图1-1所示）。 试验两端的夹持段铣削为平面，这样可以有效地防止试验时试样在试验机卡头中打滑。

图 1-1

试验机软件的绘图系统可绘制扭矩-扭转角曲线，简称扭转曲线（图1-2中的曲线）。

低碳钢扭转破坏实验、剪切弹性模量测定

图3-2

从图1-2可以看到，低碳钢试样的扭转试验曲线由弹性阶段（oa段）、屈服阶段（ab段）和强化阶段（cd段）构成，但屈服阶段和强化阶段均不像拉伸试验曲线中那么明显。由于强化阶段的过程很长，图

实验二 常见力学仪器操作及数据分析专项能力训练 ——圆轴扭转实验

一、 实验目的

1．测定钢的剪切弹性模量G，验证剪切胡克定律。 2．观察、分析低碳钢和铸铁的扭转破坏现象。 二、 设备及仪器

1．JY－2型扭角仪

2．NJ—50B型扭转试验机 3．游标卡尺 4．钢皮尺 三、 实验原理

在比例极限内验证剪切胡克定律，并测定钢的剪切弹性模量G。圆轴扭转时，在比例极限内，圆轴两端截面的扭转角?与转矩的大小成正比，即：

??MnL GIp通过实验可以验证转矩与扭转角是否符合上述关系，如果符合，即验证了剪切胡克定律。 实验时，为了验证胡克定律，并提高测量精确度，通常采用增量法进行实验。也就是把欲加的最终载荷分成几等份，逐级加载，因各次增加的转矩Mn相同，如果通过扭角仪得出的扭转角增量大致相同，则可以说明圆轴扭转角与转矩Mn成正比关系，这就验证了剪切胡克定律。

???又从上式可求得剪切弹性模量G为：

?Mn?L （1）

GIp?Mn?L （2）

??IpG?四、 实验方法和步骤

1．用JY-2型扭角仪验证剪切胡克