進行框架分析研究時,您可以調整模型的某些部分,以便更有效地進行分析。
從模擬中排除
分析框架組合時,您可以將不想要包括在模擬中的樑、自訂節點和邊界條件排除。請選取關聯式功能表中的「抑制」,即可將想要排除的物件從模擬排除。
指定材料
材料性質定義模擬中每個樑的結構特性。每個模擬可以針對任何樑使用不同的一組材料。
您可以在「樑材料」對話方塊中變更個別樑的預設材料。
型式與標準
Inventor 材料是使用型式與標準編輯器進行管理的。您可以修改既有材料或建立新材料。建立或修改材料時,請謹慎指定正確的材料特性。
「框架分析」瀏覽器
在「框架分析」瀏覽器中,提供一個「材料」資料夾,您可以在此尋找取代其他材料的所有材料的清單。例如,如果您有銅元件並使用鋼取代銅,便存在鋼的唯一節點。「鋼」節點包含使用該材料的每個樑的節點。
指定樑性質
樑性質以框架產生器組合資料為基礎,但您可以自訂樑性質以用於模擬。
在瀏覽器中選取樑,按一下右鍵,然後選取「樑性質」。或者,按一下功能區上的「樑」面板中的「性質」。
「框架分析」瀏覽器
在「框架分析」瀏覽器中,提供一個「剖面」資料夾,您可以在此尋找取代其他剖面的所有剖面的清單。
加入約束
結構約束限制模型位移。
所有約束均使用抬頭顯示和掣點,以便輕鬆定義輸入。對話方塊中提供了更複雜的設定。
適用於框架分析的結構約束類型包括:
| 固定 | 移除所有自由度。 |
| 銷 | 移除特定節點的位移自由度。 |
| 浮動 | 移除結構中某節點的特定方向上的位移自由度。 |
若要顯示反作用力資訊,請執行模擬,然後在「框架分析」瀏覽器中的約束上按一下右鍵,最後選取「反作用力」。
加入負載
結構負載是在作業過程中套用至樑或節點的力。這樣的負載會在元件中產生應力、變形和位移。
在產品設計中,瞭解您的產品在正常工作條件和過量工作條件下會如何進行反作用很重要。瞭解如何確定您的產品對這些負載所具有的回應,以及建置適當的安全係數。重要的設計方面包括大小、重複頻率、分佈和特性 (靜態或動態)。如果您可以視覺化產品對負載的回應方式,則可以更好地控制您的設計。
可用結構負載類型包括:
- 力 (N 或 lbforce)
- 連續負載 (N/mm 或 lb force/in)
- 力矩 (N*m 或 lbforce in)
- 軸向力矩 (N*m 或 lbforce in)
- 彎矩 (N*m 或 lbforce in)
定義接頭
您可以加入節點、定義釋放和剛性連結來自訂樑模型。
您可以加入節點至選取的樑。
將具有指定自由度的釋放指定至選取的結構中。
在框架結構的父節點和一個或多個子節點之間,定義剛性連結。
程序
從分析中排除元件
從分析中排除元件有助於加速分析。您可以排除樑、自訂節點、約束、負載、釋放和剛性連結。
從分析中排除的步驟:
- 將組合瀏覽器節點展開至您要排除的元件的層級。
- 在元件上按一下右鍵,然後選取「抑制」。
處於模擬環境中時,排除的元件會將其顯示變更為透明。
加入約束
除了自訂約束以外的所有約束均使用抬頭顯示 (HUD) 和掣點,以便輕鬆定義輸入。對話方塊中提供了更複雜的設定。在「框架分析設定」對話方塊中選取「在應用程式中使用 HUD」選項後,會使用抬頭顯示做為預設輸入方式。
約束使用全球座標系統進行定義。
可用的約束類型包括:
| 存取方式 | 約束類型 | 用於... |
|---|
| | 固定半徑 | 當樑或節點上不允許進行任何移動 (旋轉和位移) 時,套用固定約束。 |
| | 銷 | 當樑或節點上不允許進行任何位移和自由旋轉時,套用銷約束。 |
| | 浮動銷 | 當樑或節點上允許在一個平面上進行自由旋轉和自由位移時,套用浮動銷約束。 |
| | 自訂 | 套用自訂約束以自行指定樑或節點上的位移和旋轉自由度。 |
加入結構 (
固定、
銷、
浮動或
自訂) 約束的步驟:
- 在功能區上,按一下您要加入之約束類型的「約束」指令。
注意事項您也可以在瀏覽器中的「約束」節點

上按一下右鍵,然後從關聯式功能表選取適當的約束類型。
- 選取要放置約束的樑或節點。拖曳圖像以指定偏移。您可以使用絕對值或相對值來定義偏移。HUD 會永遠對應至目前選取的掣點。請直接輸入指定參數的確切值。
- 若要顯示對應的對話方塊,請於圖形視窗內按一下右鍵,然後選取「更多選項」。
- 在對話方塊中,「選取」指令處於作用中狀態,因此您可以立即選取約束位置。選取要當作約束原點的節點或樑。
- 對於複雜的案例,您可以使用所有詳細資訊來定義約束。選取樑或節點,然後按一下「自訂」指令。在對話方塊中,定義位移和旋轉的自由度等。
- 選取「確定」以加入約束並關閉該對話方塊。
套用自訂約束的步驟
自訂約束可讓您自訂所有約束參數 (位置、方位、樑或節點上的旋轉和位移自由度)。
若要設定自訂約束值,請使用「自訂約束」對話方塊,或在圖形視窗中拖曳掣點。抬頭顯示輸入無法使用。
| | - 在功能區中,按一下
 。 - 選取要放置約束的樑或節點。
- 使用「絕對」或「相對」勾選方塊來選取要如何設定偏移值。設定偏移值。
- 設定沿 X、Y 和 Z 軸線的約束旋轉角度。這些值使用全球座標系統進行定義。
- 指定位移。使用下拉式功能表來指定 X、Y 和 Z 軸線的自由度。
選取「固定」選項時,在此方向中不允許進行任何位移。 「自由提升」、「正向提升」和「負向提升」指定在相容方向 (「+」) 或相反方向 (「-」),相對於樑本端座標系統的軸線,X 軸線、Y 軸線 和 Z 軸線的位移。 按一下此處,閱讀有關位移類型的更多資訊。 - 指定旋轉。使用下拉式功能表來指定 X、Y 和 Z 軸線的自由度。
選取「固定」選項時,在此方向中不允許進行任何旋轉。 「自由提升」、「正向提升」和「負向提升」指定在相容方向 (「+」) 或相反方向 (「-」),相對於樑本端座標系統的軸線,X 軸線、Y 軸線 和 Z 軸線的旋轉。 按一下此處,閱讀有關旋轉類型的更多資訊。
|
套用負載
所有負載均使用抬頭顯示 (HUD) 和掣點,以便輕鬆定義輸入。對話方塊中提供了更複雜的設定。在「框架分析設定」對話方塊中選取「在應用程式中使用 HUD」選項後,會使用抬頭顯示做為預設輸入和編輯方式。
負載是您為模擬定義的邊界條件的一部分。有多種可以套用的負載類型。可用的負載類型包括:
| 存取方式 | 負載類型 | 輸入 | 用於... |
|---|
| | 力 | 樑或節點 | 對選取的樑或節點套用指定大小的力。 |
| | 連續負載 | 樑 | 圍繞軸線並互垂於樑或節點套用指定大小的負載。 |
| | 力矩 | 樑或節點 | 圍繞軸線並互垂於樑或節點套用指定大小的負載。 |
| | 軸向力矩 | 樑 | 在互垂於樑軸線的平面中套用指定大小的負載。 |
| | 彎矩 | 樑 | 在平行於樑軸線的平面中套用指定大小的負載。 |
套用負載的步驟:
- 在「負載」面板中,按一下您要套用的負載類型。會顯示適用負載對話方塊。或者,您可以直接選取負載的位置。
注意事項您也可以在瀏覽器中,在「負載」節點

上按一下右鍵,然後從關聯式功能表中選取適當的負載類型。
- 「選取器」指令處於作用中狀態,以便您可以立即開始在圖形面域中選取輸入。根據負載類型,做出相應選取。
- 選取顯示指示套用負載的方向的圖像。如果負載方向不是您所需的方向,請使用展開區段中的向量分量 (用於適用的負載類型) 來描述方向。
- 若要顯示對應的對話方塊,請於圖形視窗內按一下右鍵,然後選取「更多選項」。
套用力的步驟
套用力矩的步驟
套用軸向力矩的步驟
套用彎矩的步驟
取代材料指定
使用框架產生器工具插入框架時,請指定材料至您的框架中。在「材料型式」下拉式功能表中選取材料。此材料用於框架分析模擬。
分析的一個方面是允許比較設計解決方案的不同材料。因此,在每個模擬中,您可以取代所指定樑的指定材料。取代僅針對特定模擬而發生,不會影響組合模型,除非您將變更晉級至模型。
當您進入框架分析環境時,系統會自動讀取關於樑材料的資訊。如果對其中的材料所進行的定義不適用於模擬,模擬會無法執行。在瀏覽器的「狀態」資料夾中,會顯示錯誤訊息。請變更材料以執行模擬。
取代指定材料的步驟:
| | - 按一下
 開啟「樑材料」對話方塊。 - 「樑」區域會列示模擬中使用的全部樑的清單。點選您要變更其材料的樑。
- 勾選「自訂」方塊。
- 在「材料」區域中,按一下下拉箭頭以顯示材料清單,然後選取所需材料。該元件的所有複本均接受材料取代。
- 針對您想要的全部樑指定材料取代,然後按一下「確定」以套用材料變更。
|
注意事項當您變更為不同的材料而其中一項性質不足時,該性質會顯示為紅色。「確定」和「套用」按鈕已停用。選取其他材料,或清除「自訂」方塊以返回至預設材料。
刪除材料取代
刪除材料取代的步驟:
- 在瀏覽器中選取樑,按一下右鍵,然後選取「樑材料」。不勾選「自訂」方塊,樑材料會回復到先前的材料。
變更樑性質
使用框架產生器工具插入框架時,會指定物理性質至您的框架中。當您進入框架分析環境時,系統會自動讀取關於樑性質的資訊。
變更樑性質的步驟:
| | - 按一下
 顯示一個對話方塊,其中包含元件及其材料指定。 - 「樑」區域會列示模擬中使用的全部樑的清單。點選您要變更其性質的樑。所選取樑的物理性質會顯示在「基本性質」、「形心」和「機械」區域中。
- 勾選「自訂」方塊。
- 變更已啟用編輯欄位中的性質。
- 針對您想要的全部樑指定樑性質,然後按一下「確定」以套用物理性質變更。
|
注意事項當您輸入不足的值時,該性質會顯示為紅色,並且「確定」和「套用」按鈕會停用。請設定有效資料,或不勾選「自訂」方塊以返回至預設值。
刪除性質取代
刪除性質取代的步驟:
- 在瀏覽器中選取樑,按一下滑鼠右鍵,然後選取「樑性質」。不勾選「自訂」方塊,樑性質會回復到先前的資料。
定義框架結構中的自訂節點
您可以加入節點至選取的樑。
對已定義的節點會指定第一個可用的節點號碼。
您只能在圖形視窗中對自訂節點進行區分,而不能在瀏覽器中進行。在「框架分析設定」對話方塊的「一般」頁籤中,選取自訂節點的顯示顏色。
加入自訂節點的步驟:
| | - 在功能區中,按一下
 。 - 選取您想要在其中加入節點的樑。
- 指定偏移值。或者,將節點拖曳至所需位置。
- 或者,您可以按一下右鍵,然後選取「更多選項」以顯示「自訂節點」對話方塊。手動設定偏移值,並決定是否使用絕對值或相對值輸入偏移值。
|
定義框架結構中的剛性連結
剛性連結用於製作彈性結構的剛性元素的模型 (結構中剛性本體的定義)。針對剛性連結所定義的位移和旋轉,可以限制為某個選取的自由度。
若要進一步瞭解在框架組合自動轉換期間套用的規則,請參閱〈自動模型轉換〉說明主題。
您需要至少兩個節點以定義剛性連結:一個父節點以及一個或多個子節點。在模擬期間,父節點會將其參數 (自由度) 向下傳遞至子節點。
注意事項- 如果某節點是其他現有剛性連結的子節點,則您不能將其定義為該剛性連結的節點。
- 您不能加入剛性類型約束至子節點。您只能加入彈性類型的約束。使用「自訂約束」指令可加入帶彈性的約束。
- 您不能將子節點定義為與其他節點相容的節點。對於父節點,則可定義為與其他節點相容。
- 您不能針對所選取的自由度在剛性連結的父節點中使用旋轉約束。
- 您不能對剛性連結的子節點加入約束。
剛性連結使用全球座標系統進行定義。
定義新剛性連結的步驟:
| | - 在功能區中,按一下
  - 選取父節點。
- 選取一個或多個子節點。
注意事項您只能在一個剛性連結中將節點定義為子節點。 - 指定鎖定的位移。
X 軸線:選取時,在剛性連結中,子節點中 X 方向的位移會鎖定。 Y 軸線:選取時,在剛性連結中,子節點中 Y 方向的位移會鎖定。 Z 軸線:選取時,在剛性連結中,子節點中 Z 方向的位移會鎖定。 - 指定鎖定的旋轉:
X 軸線:選取時,在剛性連結中,子節點中繞 X 軸線的旋轉會鎖定。 Y 軸線:選取時,在剛性連結中,子節點中繞 Y 軸線的旋轉會鎖定。 Z 軸線:選取時,在剛性連結中,子節點中繞 Z 軸線的旋轉會鎖定。 - 按一下「確定」,以建立剛性連結。
|
注意事項未鎖定的自由度只會套用至剛性連結的子節點。
若要移除剛性連結,在瀏覽器中選取剛性連結,按一下右鍵,然後選取「刪除」。
定義框架結構中的釋放
若要定義新釋放,請選取樑,然後指定樑元素起始和結束處的釋放自由度。釋放使用樑座標系統進行定義。
注意事項當有兩個或更多相接的樑,其中一個應進行固定,在樑結束處沒有釋放。約束已包含關於相接樑的邊界條件的資訊。
樑的起始和結束頁籤可讓您分別對樑的各端指定樑釋放行為。編輯時會顯示樑座標系統,並較靠近樑的起始端。
此外,當您定義釋放時,在圖形視窗中,在樑的起始和結束節點會顯示自由度的符號。「x」代表「固定」類型,「f」代表「自由提升」類型,「f+」代表「正向提升」類型,而「f-」代表「負向提升」類型。例如:顯示在圖形視窗中的符號「xxxffx」表示指定的樑起始或結束處在 X、Y、Z 軸線與固定位移連接在一起。此外,沿著 X 和 Y 軸線帶有自由提升的旋轉,而沿著 Z 軸線帶有固定旋轉。
彈性和局部勁度係數會調整您可以在指定自由度中加入勁度的方式。
| | 在功能區中,按一下   選取您想要在其中定義釋放的樑。然後會顯示樑座標系統,此座標系統放置在較靠近樑起始處的位置,並朝向樑的結尾處。此外,在樑的起始和結束節點會顯示自由度的符號。以下是所使用的符號: - 「x」表示「固定」類型的位移或旋轉
- 「f」表示「自由提升」類型的位移或旋轉
- 「f+」表示「正向提升」類型的位移或旋轉
- 「f-」表示「負向提升」類型的位移或旋轉
選取用於定義位移和旋轉值的係數: 選取彈性係數以定義確切值 (以 N/mm 為單位)。彈性係數 (例如 UZ 方向的彈性係數) 只能針對釋放的方向 (也就是方向 UZ) 進行定義。 選取局部勁度係數以輸入 0.0 (釋放的方向) 和 1.0 (沒有釋放) 之間的值。元素勁度的值會與對應端的係數值相乘。 指定位移。使用下拉式功能表來指定 X、Y 和 Z 軸線要在樑元素的起始和結束處釋放的自由度。 選取「固定」類型時,在此方向中不允許任何釋放。 「提升」選項表示非固定選項。「自由提升」、「正向提升」和「負向提升」指定在相容方向 (「+」) 或相反方向 (「-」),相對於樑本端座標系統的軸線,在樑元素的起始或結束節點的釋放位移 Ux、Uy 或 Uz。 指定旋轉。使用下拉式功能表來指定 X、Y 和 Z 軸線要在樑元素的起始和結束處釋放的自由度。 選取「固定」類型時,在此方向中不允許任何釋放。 「自由提升」、「正向提升」和「負向提升」指定在相容方向 (「+」) 或相反方向 (「-」),相對於樑本端座標系統的軸線,在樑元素的起始或結束節點的釋放旋轉 Rx、Ry 或 Rz (根據右旋螺釘法則)。
|
若要移除釋放,在瀏覽器中選取該釋放,按一下右鍵,然後選取「刪除」。
指定釋放以修改個別樑的行為
釋放可用來修改個別樑的行為。
在以下的範例中,有兩個相同的力,具有相同的大小和方向。
指定釋放。在功能區中,按一下 

。讓我們選取一個樑來進行釋放,使其可以旋轉。
執行模擬。按一下「解析」面板中的
「模擬」指令。
負載是相等的,但釋放樑上的位移會明顯較大。
處理過期的父瀏覽器節點
設置模擬時,您需要注意對模型所做的變更。當您變更組合中的元件,並切換至框架分析環境時,「樑」面板上的「更新」指令
會啟用。
此外,會顯示一個瀏覽器節點裝飾 (閃電)
指示您更新受影響的樑和節點。
按一下「更新」
以從來源組合重新計算樑模型。
圖形視窗和瀏覽器會更新以展示變更。轉換的樑模型會保持為最新,並對應至特定的組合狀態。樑模型只會在作用中的模擬中進行更新。
參考
固定約束
使用「固定約束」對話方塊或「抬頭顯示」來設定固定約束原點和偏移。
在樑或節點上不允許進行任何移動 (旋轉和位移) 時,套用固定約束。
| | 原點 | 該對話方塊顯示時,此指令會處於作用中狀態。選取要在其上套用約束的節點或樑。指定原點時,此對話方塊中的其他選項將會啟用。 |
| | 偏移 | 指定約束的偏移。 |
| | 相對、絕對 | 選取偏移值要以相對值或絕對值進行輸入。 相對距離表示自樑起始處之絕對距離的係數。此值可介於 0 和 1 之間。例如,如果有一個 3 英吋長的樑,並且您將相對距離設定為 0.5 ul,則絕對原點距離會計算為 1.5 英吋。 |
| | 確定 | 建立約束並關閉該對話方塊。 |
| | 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立約束。 |
| | 套用 | 建立負載,並使對話方塊保持開啟。當您想要建立相同類型的多個約束時,請按一下此按鈕。 |
關聯式功能表指令
| 編輯 | 顯示您可以在其中修改原來置於約束上的值的「固定約束」對話方塊。 |
| 反作用力 | 顯示含有反作用力值和反作用力矩值的「反作用力」對話方塊。值會顯示為零,直到模擬的結果可用。 |
| 抑制 | 從要分析的元件中移除所選約束。 |
| 刪除 | 刪除所選約束。 |
銷約束
使用「銷約束」對話方塊或「抬頭顯示」來設定銷約束原點和偏移。
在樑或節點上不允許進行任何位移和自由旋轉時,套用銷約束。
| | 原點 | 該對話方塊顯示時,此指令會處於作用中狀態。選取要在其上套用約束的節點或樑。指定原點時,此對話方塊中的其他選項將會啟用。 |
| | 偏移 | 指定約束的偏移。 |
| | 相對、絕對 | 選取偏移值要以相對值或絕對值進行輸入。 相對距離表示自樑起始處之絕對距離的係數。此值可介於 0 和 1 之間。例如,如果有一個 3 英吋長的樑,並且您將相對距離設定為 0.5 ul,則絕對原點距離會計算為 1.5 英吋。 |
| | 確定 | 建立約束並關閉該對話方塊。 |
| | 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立約束。 |
| | 套用 | 建立負載,並使對話方塊保持開啟。當您想要建立相同類型的多個約束時,請按一下此按鈕。 |
關聯式功能表指令
| 編輯 | 顯示「銷約束」對話方塊,您可在此修改原來置於約束上的值。 |
| 反作用力 | 顯示含有反作用力值和反作用力矩值的「反作用力」對話方塊。值會顯示為零,直到模擬的結果可用。 |
| 抑制 | 從要分析的元件中移除所選約束。 |
| 刪除 | 刪除所選約束。 |
浮動銷約束
使用「浮動銷約束」對話方塊或「抬頭顯示」來設定浮動銷約束原點、偏移和方向。
在樑或節點上允許在一個平面上進行自由旋轉和自由位移時,套用浮動銷約束。
| | 原點 | 該對話方塊顯示時,此指令會處於作用中狀態。選取要在其上套用約束的節點或樑。指定原點時,此對話方塊中的其他選項將會啟用。 |
| | 方向 | 當您指定約束的原點時,此指令即會啟用。選取工作軸線、樑或工作平面以指定約束的方向。此外,您可以翻轉約束的方向。 |
| | 偏移 | 指定約束的偏移。 |
| | 平面角度 | 輸入約束在其上具有一個位移度的平面角度。 |
| | 與平面的夾角 | 定義所套用的力與 Z 軸線的角度。 |
| | 相對、絕對 | 選取偏移值要以相對值或絕對值進行輸入。 相對距離表示自樑起始處之絕對距離的係數。此值可介於 0 和 1 之間。例如,如果有一個 3 英吋長的樑,並且您將相對距離設定為 0.5 ul,則絕對原點距離會計算為 1.5 英吋。 |
| | 確定 | 建立約束並關閉該對話方塊。 |
| | 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立約束。 |
| | 套用 | 建立負載,並使對話方塊保持開啟。當您想要建立相同類型的多個約束時,請按一下此按鈕。 |
關聯式功能表指令
| 編輯 | 顯示「浮動銷約束」對話方塊,您可在此修改原來置於約束上的值。 |
| 反作用力 | 顯示含有反作用力值和反作用力矩值的「反作用力」對話方塊。值會顯示為零,直到模擬的結果可用。 |
| 抑制 | 從要分析的元件中移除所選約束。 |
| 刪除 | 刪除所選約束。 |
自訂約束
使用「自訂約束」對話方塊來選取約束原點以及樑和節點上的位移和旋轉自由度。
自訂約束使用全球座標系統進行定義。
對約束定義提升時 (例如,根據 Z 軸線的方位進行提升,也就是 UZ+),您也可以分別對每個約束確定彈性基準係數 KZ。您只能對與定義為向上提升相反的方位 (也就是 UZ-) 來確定彈性基準係數。請參閱以下圖示:
| | 原點 | 該對話方塊顯示時,此指令會處於作用中狀態。選取要在其上套用約束的節點或樑。指定原點時,此對話方塊中的其他選項將會啟用。 |
| | 偏移 | 指定約束的偏移。 |
| | 相對、絕對 | 選取偏移值要以相對值或絕對值進行輸入。 相對距離表示自樑起始處之絕對距離的係數。此值可介於 0 和 1 之間。例如,如果有一個 3 英吋長的樑,並且您將相對距離設定為 0.5 ul,則絕對原點距離會計算為 1.5 英吋。 |
| | a - (Z 軸線) | 指定繞 Z 軸線的約束旋轉角度。 |
| | b - (Y 軸線) | 指定繞 Y 軸線的約束旋轉角度。 |
| | g - (X 軸線) | 指定繞 X 軸線的約束旋轉角度。 |
| | 位移 | 定義節點中的位移自由度:X 軸線、Y 軸線和 Z 軸線。 使用下拉式清單來選取每個方向的約束提升 (固定、自由提升、正向提升、負向提升)。 如果您選取自由提升、正向提升或負向提升類型,您可以對每個約束定義彈性基準係數 K。 |
| | 旋轉 | 定義節點中的鎖定旋轉自由度:X 軸線、Y 軸線和 Z 軸線。 使用下拉式清單來選取每個方向的約束提升 (固定、自由提升、正向提升、負向提升)。 如果您選取自由提升、正向提升或負向提升類型,您可以對每個約束定義彈性基準係數 H。 |
| | 確定 | 建立約束並關閉該對話方塊。 |
| | 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立約束。 |
| | 套用 | 建立負載,並使對話方塊保持開啟。當您想要建立相同類型的多個約束時,請按一下此按鈕。 |
以下是支援的位移和旋轉類型:
| 固定 | 在兩個方向上的位移和旋轉都是固定的。 |
| 自由提升 | 相對於樑本端座標系統的軸線,在相容方向 (「+」) 或相反方向 (「-」) 上的位移和旋轉是自由的。如果您的彈性基準係數 H 或 K 是 0,則兩個方向都是自由的,而不會有任何值的限制。彈性和局部勁度係數會調整您可以加入勁度的方式,您可以加入帶有指定自由度的勁度。 |
| 正向提升 | 相對於樑本端座標系統的軸線,在相容方向 (「+」) 上的位移和旋轉是自由的。如果您的彈性基準係數 H 或 K 是 0,則相容方向是自由的,而不會有任何值的限制。如果您對這些係數定義了會限制在兩個方向上釋放的自由的任何值,則在定義的限制內,釋放是自由的。在定義的限制內,釋放是自由的。 |
| 負向提升 | 相對於樑本端座標系統的軸線,在相反方向 (「-」) 上的位移和旋轉是自由的。如果您的彈性基準係數 H 或 K 是 0,則相容方向是自由的,而不會有任何值的限制。如果您對這些係數定義了會限制在相容 (「+」) 方向上釋放的自由的任何值,在定義的限制內,釋放是自由的。 |
關聯式功能表指令
| 編輯 | 顯示「自訂約束」對話方塊,您可在此修改原來置於約束上的值。 |
| 反作用力 | 顯示含有反作用力值和反作用力矩值的「反作用力」對話方塊。值會顯示為零,直到模擬的結果可用。 |
| 抑制 | 從要分析的元件中移除自訂約束。 |
| 刪除 | 刪除所選約束。 |
力
對選取的樑或節點套用指定大小的力。
原點
| 該對話方塊顯示時,此指令會處於作用中狀態。選取要在其上套用負載的節點或樑。 |
 方向
| 指定力方向。預設方向正垂於所選樑或節點,並且具有大小值。 方向選取器會自動處於作用中狀態,您可以選取幾何圖形,以定義其他負載方向。 「翻轉負載方向」指令會反轉所選向量的方向。 |
大小 | 指定力大小。 |
偏移 | 指定力的偏移 將一個節點選取為原點時,您不能設定該值。 |
平面角度 | 指定力作用於其上的 XY 平面的旋轉。 |
與平面的夾角 | 定義所套用的力與 Z 軸線的角度。 |
確定 | 建立力並關閉該對話方塊。 |
取消 | 關閉對話方塊,而不要建立力。 |
套用 | 建立力,並使對話方塊保持開啟。當您想要建立多個力時,請按一下此按鈕。 |
(更多)
| 展開該對話方塊以顯示用於指定力向量的其他控制項。 |
向量分量 | 啟用向量控制項,以便您可以更明確地定義力負載向量。為以下內容指定適當向量分量的大小: 向量分量 - Fx = X 元件
- Fy = Y 元件
- Fz = Z 元件
|
座標系統 | 指定力作用於其上的座標系統。 您只能在選取樑作為原始參考後才能進行此選取。 |
偏移 | 選取偏移值要以相對值或絕對值進行輸入。 相對距離表示自樑起始處之絕對距離的係數。此值可介於 0 和 1 之間。例如,如果有一個 3 英吋長的樑,並且您將相對距離設定為 0.5 ul,則絕對原點距離會計算為 1.5 英吋。 您只能在選取樑作為原始參考後才能進行此選取。 |
關聯式功能表指令 | |
編輯 | 顯示「力」對話方塊,您可在此修改原來置於力上的值。 |
抑制 | 從要分析的元件中移除所選力。 |
刪除 | 刪除所選的力。 |
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連續負載
沿著您選取的樑套用和分配均勻負載。
樑 | 將在顯示該對話方塊時啟用。選取連續負載的樑。指定原點時,此對話方塊中的其他選項將會啟用。 |
 方向 | 指定負載方向。預設方向正垂於所選樑,並且具有大小值。 「方向」選取器會自動處於作用中狀態。您可以選取幾何圖形,以定義其他負載方向。 「翻轉負載方向」會反轉所選向量的方向。 |
| 大小 | 指定負載大小。如果清除「端點大小」勾選方塊,則沿所選樑的負載大小是固定的。樑的起點處會顯示 3D 圖像,以用於進行角度指定。 |
| 端點大小 | 勾選該方塊以設定負載的端點大小。負載會沿所選樑從起點到端點不斷增大地進行分配。 |
| 平面角度 | 指定力作用於其上的 XY 平面的旋轉。 |
| 與平面的夾角 | 定義所套用的力與 Z 軸線的角度。 |
| 自訂大小 | 勾選該選項後,您可以指定所選樑的負載偏移和長度。如果清除該選項,則會自動選取樑的總長度。 |
| 偏移 | 設定自所選樑起點的負載偏移。 |
| 長度 | 顯示套用了連續負載的樑的長度值。 |
| 確定 | 建立負載並關閉對話方塊。 |
| 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立負載。 |
| 套用 | 建立負載,並使對話方塊保持開啟。當您想要建立多個負載時,請按一下此按鈕。 |
(更多) | 展開該對話方塊,以顯示用於指定力向量的更多控制。 |
| 向量分量 | 啟用向量控制項,以便您可以更明確地定義力負載向量。為以下內容指定適當向量分量的大小: 向量分量 - Qx = X 元件
- Qy = Y 元件
- Qz = Z 元件
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| 座標系統 | 指定力作用於其上的座標系統。 |
| 偏移 | 選取偏移值要以相對值或絕對值進行輸入。 相對距離表示自樑起始處之絕對距離的係數。此值可介於 0 和 1 之間。例如,如果有一個 3 英吋長的樑,並且您將相對距離設定為 0.5 ul,則絕對原點距離會計算為 1.5 英吋。 |
軸向力矩
對選取的樑套用指定大小的軸向力矩。
與樑軸線互垂的平面會套用軸向力矩。該值僅使用樑座標系統進行定義。
原點 | 該對話方塊顯示時,此指令會處於作用中狀態。選取要在其上套用負載的樑。指定原點時,此對話方塊中的其他選項將會啟用。 |
| 大小 | 設定軸向力矩的大小。 |
| 偏移 | 設定軸向力矩的偏移。 |
| 確定 | 建立負載並關閉該對話方塊。 |
| 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立負載。 |
| 套用 | 建立負載,並使對話方塊保持開啟。當您想要建立多個負載時,請按一下此按鈕。 |
(更多) | 展開該對話方塊以顯示用於指定力向量的其他控制項。 |
| 座標系統 | 指定力作用於其上的座標系統。 |
| 偏移 | 選取偏移值要以相對值或絕對值進行輸入。 相對距離表示自樑起始處之絕對距離的係數。此值可介於 0 和 1 之間。例如,如果有一個 3 英吋長的樑,並且您將相對距離設定為 0.5 ul,則絕對原點距離會計算為 1.5 英吋。 |
彎矩
對指定的樑套用彎矩。
與樑軸線平行的平面會套用彎矩。該值僅在樑座標系統中才有作用。
原點 | 該對話方塊顯示時,此指令會處於作用中狀態。選取要在其上套用彎矩的樑。指定原點時,此對話方塊中的其他選項將可使用。 |
| 大小 | 指定彎矩的大小。 |
| 偏移 | 指定所套用力矩的偏移。 |
| 平面角度 | 指定力矩作用於其上的 XY 平面的旋轉。 |
| 確定 | 建立負載並關閉該對話方塊。 |
| 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立負載。 |
| 套用 | 建立負載,並使對話方塊保持開啟。按一下以建立多個負載。 |
(更多) | 展開該對話方塊以顯示用於指定力矩向量的其他控制項。 |
| 向量分量 | 啟用向量控制,以便您可以更明確地定義力矩負載向量。為以下內容指定適當向量分量的大小: 向量分量 |
| 座標系統 | 彎矩僅作用於選取的樑的本端座標系統中。 |
| 偏移 | 選取偏移值要以相對值或絕對值進行輸入。 相對距離表示自樑起始處之絕對距離的係數。此值可介於 0 和 1 之間。例如,如果有一個 3 英吋長的樑,並且您將相對距離設定為 0.5 ul,則絕對原點距離會計算為 1.5 英吋。 將一個節點選取為原點時,您不能設定該值。 |
力矩
對指定的樑套用一般力矩。
您可以選取節點或樑來當作一般力矩的原點。該原點會在結構中的特定位置顯示為節點力矩 [Mx,My,Mz]。
力矩會在指定平面中圍繞樑軸線進行套用。依預設,套用力矩的平面會與樑軸線互垂。
原點 | 該對話方塊顯示時,此指令會處於作用中狀態。選取要在其上套用力矩的節點或樑。 |
 方向 | 力矩會在指定平面中圍繞樑軸進行套用。 「翻轉負載方向」指令會反轉所選向量的方向。 |
| 大小 | 指定力矩大小。 |
| 偏移 | 指定力矩的偏移。 將一個節點選取為原點時,您不能設定該值。 |
| 平面角度 | 指定力矩作用於其上的 XY 平面的旋轉。 |
| 與平面的夾角 | 定義所套用的力矩與 Z 軸線的角度。 |
| 確定 | 建立力矩並關閉該對話方塊。 |
| 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立力矩。 |
| 套用 | 建立力矩,並使對話方塊保持開啟。當您想要建立多個力矩時,請按一下此按鈕。 |
(更多) | 展開該對話方塊以顯示用於指定力矩向量的其他控制項。 |
| 向量分量 | 啟用向量控制,以便您可以更明確地定義力矩負載向量。為以下內容指定適當向量分量的大小: 向量分量 - Mx = X 元件
- My = Y 元件
- Mz = Z 元件
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| 座標系統 | 指定力矩作用在其上的座標系統。 您只能在選取樑作為原始參考後才能進行此選取。 |
| 偏移 | 選取偏移值要以相對值或絕對值進行輸入。 相對距離表示自樑起始處之絕對距離的係數。此值可介於 0 和 1 之間。例如,如果有一個 3 英吋長的樑,並且您將相對距離設定為 0.5 ul,則絕對原點距離會計算為 1.5 英吋。 您只能在選取樑作為原始參考後才能進行此選取。 |
重力
依預設,重力圖像會顯示在框架分析模擬中。若要隱藏圖像並從模擬排除重力,請在瀏覽器中選取該重力,按一下右鍵,然後選取「抑制」。
| 存取: |
|---|
| | 在框架分析瀏覽器中,展開「負載」清單,然後選取「重力」。按一下右鍵,然後選取「編輯」。 |
您可以在「框架分析設定」對話方塊的「一般」頁籤中自訂重力圖像的顯示顏色。
方向 | 使用下拉式清單來選取套用在組合上的標準重力的方向。 「翻轉負載方向」指令會反轉所選向量的方向。 |
| 大小 | 指定套用至模擬環境中的組合的加速度。您無法變更大小的值。 |
樑性質
提供框架成員的物理性質和工程性質,並可讓您自訂資料。
當您建立模擬時,系統會自動讀取關於樑性質的資訊。
| 樑 | 顯示模擬中所用樑的清單。在右側的「基本性質」、「形心」和「機械」區域中,會顯示特定樑的性質。 您可以一次選取多個輪廓以變更其性質。 |
| 自訂 | 選取此選項,可變更樑的某些性質。 |
| 基本性質、形心、機械 | 顯示所選取樑的性質。 當您將性質變更為不足的值時,該性質會顯示為紅色,並且「確定」和「套用」按鈕會停用。設定其他值,或不勾選「自訂」方塊以返回至預設值。 |
| | 下列性質會列示出來: |
| | 剖面寬度 (W) |
| | 剖面高度 (H) |
| | 剖面面積 (A) |
| | X 軸線位置 (X) |
| | Y 軸線位置 (Y) |
| | 慣性矩 (IX) |
| | 慣性矩 (IY) |
| | 慣性矩 (J) |
| | 剖面係數 (WX) |
| | 剖面係數 (WY) |
| | 剖面係數 (WZ) |
| | 弱剪切區域 (AX) |
| | 弱剪切區域 (AY) |
樑材料
可讓您變更樑的材料。
使用框架產生器工具插入框架時,請指定材料至您的框架中。在「材料型式」下拉式功能表中選取材料。此材料用於框架分析模擬。
當您進入框架分析環境時,系統會自動讀取關於樑材料的資訊。如果對其中的材料所進行的定義不適用於模擬,模擬會無法執行。在瀏覽器的「狀態」資料夾中,會顯示錯誤訊息。變更材料以執行模擬。
樑 | 顯示模擬中所用樑的清單。 您可以一次選取多個樑來變更其材料。 |
自訂 | 選取此選項,可變更選取樑的材料。 您只能變更材料,而不能變更材料性質,例如密度或蒲松氏比。 |
材料 | 顯示所選取樑的名稱和材料性質。 當您變更為不同的材料而其中一項性質不足時,該性質會顯示為紅色。「確定」和「套用」按鈕已停用。選取其他材料,或清除「自訂」方塊以返回至預設材料。 |
釋放
對結構中選取的樑指定具有特定自由度的釋放。
當有兩個或更多相接的樑,其中一個應進行固定,在樑結束處沒有釋放。支撐物已包含關於相接樑的邊界條件的資訊。
注意事項為確保準確模擬釋放,請使用「框架分析設定」的「解析器」頁籤中的「DSC 演算法 (樑釋放)」選項。
以下是支援的釋放類型:
| 固定 | 在兩個方向上的位移和旋轉都是固定的。 |
| 自由提升 | 相對於樑本端座標系統的軸線,在相容方向 (「+」) 或相反方向 (「-」) 上的位移和旋轉是自由的。如果您的局部勁度或彈性係數是 0,則兩個方向都是自由的,而不會有任何值的限制。彈性和局部勁度係數會調整您可以加入勁度的方式,您可以加入帶有指定自由度的勁度。 |
| 正向提升 | 相對於樑本端座標系統的軸線,在相容方向 (「+」) 上的位移和旋轉是自由的。如果您的局部勁度或彈性係數是 0,則相容方向是自由的,而不會有任何值的限制。如果您對這些係數定義了會限制在兩個方向上釋放的自由的任何值,則在定義的限制內,釋放是自由的。在定義的限制內,釋放是自由的。 |
| 負向提升 | 相對於樑本端座標系統的軸線,在相反方向 (「-」) 上的位移和旋轉是自由的。如果您的局部勁度或彈性係數是 0,則相容方向是自由的,而不會有任何值的限制。如果您對這些係數定義了會限制在相容 (「+」) 方向上釋放的自由的任何值,在定義的限制內,釋放是自由的。 |
若要定義新釋放,請選取樑,然後定義樑元素起始和結束處的釋放自由度。
樑的起始和結束頁籤可讓您分別對樑的各端指定樑釋放行為。編輯時會展示樑座標系統,並較靠近樑的起始端。
此外,當您定義釋放時,在樑的起始和結束節點會顯示自由度的符號。自由度符號會分別對您在「釋放」對話方塊中選取的位移和旋轉進行顯示。「x」代表「固定」類型,「f」代表「自由提升」類型,「f+」代表「正向提升」類型,而「f-」代表「負向提升」類型。例如:顯示在圖形視窗中的符號「xxxffx」表示指定的樑起始或結束處在 X、Y、Z 軸線與固定位移連接在一起,並且沿著 X 和 Y 軸線帶有自由提升的旋轉,而沿著 Z 軸線帶有固定旋轉。
彈性和局部勁度係數會調整您可以加入具有指定自由度的勁度的方式。
| | 樑 | 該對話方塊顯示時,此指令會處於作用中狀態。選取要套用釋放的樑。指定樑時,此對話方塊中的「確定」和「套用」按鈕將會啟用。此外,還會顯示樑座標系統。此座標系統放置在較靠近樑起始處的位置,並朝向樑的結尾處。 |
| | 彈性係數 | 指定位移和旋轉的確切值 (以 N/mm 為單位)。 注意事項彈性係數 (例如 UZ 方向的彈性係數) 只能針對釋放的方向 (也就是方向 UZ) 進行定義。 |
| | 局部勁度係數 | 這些值的範圍介於 0.0 (釋放的方向) 和 1.0 (沒有釋放) 之間。元素勁度的值會與對應端的係數值相乘。 |
| | 位移 | 定義節點中的位移自由度:X 軸線、Y 軸線和 Z 軸線。 使用下拉式清單來選取每個方向的約束提升 (固定、自由提升、正向提升、負向提升)。 如果您選取自由提升、正向提升或負向提升類型,您可以對每個約束定義彈性基準係數 K。 |
| | 旋轉 | 定義節點中的鎖定旋轉自由度:X 軸線、Y 軸線和 Z 軸線。 使用下拉式清單來選取每個方向的約束提升 (固定、自由提升、正向提升、負向提升)。 如果您選取自由提升、正向提升或負向提升類型,您可以對每個約束定義彈性基準係數 H。 |
| | 確定 | 建立釋放並關閉該對話方塊。 |
| | 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立釋放。 |
| | 套用 | 建立釋放,並使對話方塊保持開啟。當您想要建立相同類型的多個釋放時,請按一下此按鈕。 |
| 開始 | 終止 |
|---|
X 軸線:選取時,樑元素起始節點中沿著 X 軸線的位移會進行釋放。 | X 軸線:選取時,樑元素結束節點中沿著 X 軸線的位移會進行釋放。 |
| Y 軸線:選取時,樑元素起始節點中沿著 Y 軸線的位移會進行釋放。 | Y 軸線:選取時,樑元素結束節點中沿著 Y 軸線的位移會進行釋放。 |
| Z 軸線:選取時,樑元素起始節點中沿著 Z 軸線的位移會進行釋放。 | Z 軸線:選取時,樑元素結束節點中沿著 Z 軸線的位移會進行釋放。 |
| X 軸線:選取時,樑元素起始節點中繞 X 軸線的旋轉會進行釋放。 | X 軸線:選取時,樑元素結束節點中繞 X 軸線的旋轉會進行釋放。 |
Y 軸線:選取時,樑元素起始節點中繞 Y 軸線的旋轉會進行釋放。 | Y 軸線:選取時,樑元素結束節點中繞 Y 軸線的旋轉會進行釋放。 |
| Z 軸線:選取時,樑元素起始節點中繞 Z 軸線的旋轉會進行釋放。 | Z 軸線:選取時,樑元素結束節點中繞 Z 軸線的旋轉會進行釋放。 |
自訂節點
可讓您加入節點至選取的樑。
您可以將自訂的節點放置於樑的任何位置。您可以依需要在樑的中間放置力。
自訂節點的外觀與瀏覽器中自動轉換的節點並無不同。您可以自訂圖形視窗中自訂節點的顯示方式。在「框架分析設定」對話方塊的「一般」頁籤中,選取節點和自訂節點的顯示顏色。
| | 原點 | 該對話方塊顯示時,此指令會處於作用中狀態。選取要在其上加入節點的樑。指定原點時,此對話方塊中的「確定」和「套用」按鈕將會啟用。 |
| | 偏移 | 指定節點的偏移。 |
| | 相對、絕對 | 選取偏移值要以相對值或絕對值進行輸入。 相對距離表示自樑起始處之絕對距離的係數。此值可介於 0 和 1 之間。例如,如果有一個 3 英吋長的樑,並且您將相對距離設定為 0.5 ul,則絕對原點距離會計算為 1.5 英吋。 |
| | 確定 | 建立節點並關閉該對話方塊。 |
| | 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立節點。 |
| | 套用 | 建立節點,並使對話方塊保持開啟。您想要建立多個節點時,請按一下此按鈕。 |
剛性連結
可讓您在框架結構所選取的節點之間定義剛性連結。
在節點之間定義剛性連結,與根據這些節點中的所有位移建立剛性相容性條件一樣。與父節點連結的所有節點會構成一組可媲美剛體的節點。針對剛性連結所定義的位移和旋轉,可以限制為某個選取的自由度。
結構中的剛性連結:
- 作用於節點之間。
- 只能用於使用旋轉自由度的結構。因此,您不能在以下類型的結構中定義剛體:2D 桁架、3D 桁架、應力平面、變形平面、軸對稱結構以及體積結構。
- 使用全球座標系統進行定義。
若要定義剛性連結,請定義至少兩個節點:一個父節點以及一個或多個子節點。在模擬期間,父節點會將其參數 (自由度) 向下傳遞至子節點。
注意事項- 如果某節點是其他現有剛性連結的子節點,則您不能將其定義為該剛性連結的節點。
- 您不能加入剛性類型約束至子節點。您只能加入彈性類型的約束。使用「自訂約束」指令可加入帶彈性的約束。
- 您不能將子節點定義為與其他節點相容的節點。對於父節點,則可定義為與其他節點相容。
- 您不能針對所選取的自由度在剛性連結的父節點中使用旋轉約束。
- 您不能對剛性連結的子節點加入約束。
例如,您可以在鎖定線性位移的同時,允許進行旋轉。第一個節點是父節點,而剩下的節點是子節點。
我們可以定義一個樓板來說明剛性連結的使用。該樓板在其平面中是剛性的。但是,該樓板在與樓板平面互垂的方向中,則是可彎曲的。剛性連結會定義為與父節點相連的剛性薄膜,並會貼附帶有選取的一套自由度的子節點。(若要取得完整剛性,應選取子節點的所有自由度。)
若要進一步瞭解在框架組合自動轉換期間套用的規則,請參閱〈自動模型轉換〉說明主題。
| | 父節點 | 選取剛性連結的父節點。 |
| | 子節點 | 選取剛性連結的一個或多個子節點。 注意事項您只能在一個剛性連結中將節點定義為子節點。 |
| | 位移 | 定義節點中的位移自由度:X 軸線、Y 軸線和 Z 軸線。 |
| | 旋轉 | 定義節點中的鎖定旋轉自由度:X 軸線、Y 軸線和 Z 軸線。 |
| | 確定 | 建立剛性連結並關閉該對話方塊。 |
| | 取消 | 關閉對話方塊,而不要建立剛性連結。 |
| | 套用 | 建立剛性連結,並使對話方塊保持開啟。您想要建立多個剛性連結時,請按一下此按鈕。 |
選取鎖定的旋轉和鎖定的位移。
| 位移 | 旋轉 |
|---|
X 軸線:選取時,在剛性連結中,子節點中 X 方向的位移會鎖定。 | X 軸線:選取時,在剛性連結中,子節點中繞 X 軸線的旋轉會鎖定。 |
| Y 軸線:選取時,在剛性連結中,子節點中 Y 方向的位移會鎖定。 | Y 軸線:選取時,在剛性連結中,子節點中繞 Y 軸線的旋轉會鎖定。 |
| Z 軸線:選取時,在剛性連結中,子節點中 Z 方向的位移會鎖定。 | Z 軸線:選取時,在剛性連結中,子節點中繞 Z 軸線的旋轉會鎖定。 |