清华大学土木系《结构力学求解器》

1．简介
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结构力学求解器（SM Solver for Windows）是一个面向教师、学生以及工程技术人员的计算机辅助分析计算软（课）件，其求解内容包括了二维平面结构（体系）的几何组成、静定、超静定、位移、内力、影响线、自由振动、弹性稳定、极限荷载等经典结构力学课程中所涉及的一系列问题，全部采用精确算法给出精确解答。本软件界面方便友好、内容体系完整、功能完备通用，可供教师拟题、改题、演练，供学生作题、解题、研习，供工程技术人员设计、计算、验算之用，可望在面向21世纪的教学改革中发挥其特有的作用。

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2．求解功能
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求解功能分为自动求解和智能求解两类。

自动求解功能:
- 平面体系的几何组成分析，对于可变体系可静态或动画显示机构模态；
- 平面静定结构和超静定结构的内力计算和位移计算，并绘制内力图和位移图；
- 平面结构的自由振动和弹性稳定分析，计算前若干阶频率和屈曲荷载，
并静态或动画显示各阶振型和失稳模态；
- 平面结构的极限分析，求解极限荷载，并可静态或动画显示单向机构运动模态；
- 平面结构的影响线分析，并绘制影响线图。

智能求解功能:
- 平面体系的几何构造分析：按两刚片或三刚片法则求解，给出求解步骤；
- 平面桁架的截面法：找出使指定杆成为截面单杆的所有截面；
- 平面静定组合结构的求解：按三种模式以文字形式或图文形式给出求解步骤。

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3．技术性能
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运行环境:
80486级别以上的PC机，Windows 3.x/95/98/NT，8M内存，2M硬盘空间（专业版求解大问题时需更多的内外存空间）。

版本区别:
目前有两个版本：学生版和专业版。学生版解题规模有如下限制：几何组成、静力分析、影响线、截面法等问题最多80个单元；自由振动、弹性稳定和极限分析最多40个单元。专业版解题规模无此限制，只受机器的内外存空间大小的限制。

预装题目:
(1) 子目录Prob下含有《结构力学》（龙驭球、包世华主编，高教社出版，1996）一书中各章节中绝大多数习题题目，分别在子目录chp1, chp2, ...之中；

(2) 子目录Prob2下含有《结构力学教程》（龙驭球、包世华主编，高教社出版）一书中各章节中绝大多数习题题目，分别在子目录chap02, chap03, ...之中；

预装题目可以作为输入示范，同时可免除学生和教师大量的输入工作。

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4．装机运行
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下面以Windows 95/98为例说明。

将软件安装到硬盘上:
在Windows环境下运行光盘上的SMSetup.exe。然后按提示操作即可完成装机。

启动运行:
- 双击桌面上的SM Solver图标，再单击程序的封面，便可使用求解器了。
- 建议第一次运行时，先调入"入门向导.inp"数据文件，做法如下：

依次选菜单："文件|打开"，找到"入门向导.inp"文件，确定后打开。该文件中包含了两个例题以及创建该例题的详细的操作步骤。第一个例题包含了由几何组成分析一直到极限荷载各类问题的所有数据，第二个例题是一个几何可变体系的例子，用以展示可变体系的动画效果。

- 可随时调用联机帮助而获得其它有关的说明和帮助信息。

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5．研制组
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研 制 人：袁 驷 教授
参加人员：
版本1.5 : 叶康生、欧阳彦峰、孔令原
版本1.0 : 叶康生、王建琳、孔令原、林永静
研制单位：清华大学土木系结构力学教研室
责任编辑：余美茵
技术编辑：张 泽、田 雨

研制组将不断对SM Solver做更新升级；若您在使用过程中发现不妥、不便之处，或有好的建议，欢迎提出并请及时与研制组联系，以便在维护升级中不断完善。对于小问题，研制组将免费提供修补文件。

联 系 人：袁 驷 教授
联系地址：清华大学土木工程系
邮政编码：100084
联系电话：(010) 62784577(O), 62786185(H)
传 真：(010) 62771132
电子邮件：yuans@tsinghua.edu.cn

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6．致谢
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本软件的研制得到了
国家自然科学基金;
国家杰出青年科学基金;
教育部面向21世纪力学系列课程内容体系改革的研究与实践项目;
教育部96-750项目;
高等教育出版社
等多方面的支持和资助，特表感谢。


《结构力学求解器》研制组
清华大学土木系结构力学教研室