结构力学求解器

结构力学求解器（Structural Mechanics Solver，简称SM Solver）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。也是一个作图和演示的工具。

3．解题规模无限（工程版）

原则上仅受计算机资源大小和运行速度的限制（如计算机内存不足或计算时间太长会限制解题规模）。学生版求解问题的规模同v1.5版本，见“安装使用说明.txt”。



4．远程求解模式

设有“本地求解”和“远程求解”两种模式：本地求解在用户计算机上求解；远程求解将把问题传到服务器上求解。由于服务器上的求解模块可以随时更新，因此远程求解功能使用户总能使用最新的求解模块（也有可能突破本地求解的问题规模）。状态栏中采用图标表示“本地”或“远程”求解状态。



5．新增求解功能

· 集中质量：适应教学需要，增加结点集中质量，同时可以不计杆件质量。

· 剪切变形：对于静力问题（包括位移、内力计算）、影响线问题和自由振动问题，可以考虑剪切变形。在振动问题中同时考虑了转动惯量的影响。

· 弹簧支座：可用于自由振动和弹性稳定问题。

· 支座反力：给出数值结果和图形显示。

· 塑性铰位置：图形显示塑性铰，并给出单元内塑性铰位置。

· 二阶迭代法：自由振动和弹性稳定问题的非线性特征值问题采用了新的二阶收敛的方法，具有速度快、精度高、稳定、可靠的优点。

· 水平分布荷载：分布荷载可以沿杆长、沿水平或沿竖直分布，便于输入类似于楼梯荷载等。以前版本分布荷载只能按沿杆长输入。

· 输出结果文件：计算结果以纯文本方式或以rtf格式的文件输出，用户指定文件名。

· 增加误差判断：适用于振动、稳定、极限荷载问题：若误差限小于1e-24，则建议调整；若小于1e-12，则建议使用四精度。



6．图显速度大增

提高几十倍。例如，50跨x80层的刚架：老版本用时67秒，新版本4秒。



7．求解速度大增

以下比较是在IBM笔记本电脑(PIII 700MHz, Win98)上进行的：

· 与版本(v1.5)相比：19跨x40层平面刚架的前5阶频率和振型，共800个结点，频率误差限设为0.001，用v1.5计算耗时8.35秒，用v2.0计算只用2.86秒,即只用了1/3的时间。

· 与商业软件ANSYS相比：39跨x200层平面刚架的前5阶频率和振型，共8000个结点。频率误差限设为0.001，求解器2.0用了49.7秒。ANSYS v5.6中采用子空间迭代法，当移位值为0时，用了200秒，而将移位值置于第一阶频率(0.00179)极近时(0.001)，用了64秒。



8．更新大批控件

界面外观更加友好，但仍保持一定的古朴：

· 分页卡取代了选项钮。

· 坐标值的显示移到状态栏。

· 常用的命令做成命令钮放在工具条上，提高了使用的方便性。

· 工具条采用CoolBar(可抽拉、移动、编辑)。

· 新式的平面按钮(光标经过时凸起)。

· 适当调整了菜单系统:

“标注”中: “结点码+单元码”；同时打开/去除结点和单元码标注。

“显示”中: “结点+单元”；同时打开/去除结点和单元的显示。

观览器“缩放”菜单中增加了“适合窗口”的功能。

完善了弹出菜单，去除了观览器上冗余的“帮助”菜单。

· 所有对话框都出现在Windows任务条上。


9．丰富操作功能

· 输入简单公式：允许输入简单公式并在观览器上显示，其命令与著名排版语言Latex相似。

· 快捷拖带图形：在观览器中去掉了滚动条，直接用鼠标拖带图形。

· 关键词批转换：中英文关键词全文转换。

· 光标位置拾取：在观览器中增加了鼠标指针拾取的功能，可应用于：坐标值输入，文本位置，尺寸线位置粗略定位等。（指针在观览器移动时，其位置显示在下方的状态栏中，单击后对话框的位置值随之改变更新。）

· 选择显示数据：由用户选择是否显示杆端位移或内力结果的列表，可以节省时间。

· 封面显示随意：用户可以选择不显示封面，可以在“查看”菜单中恢复显示封面。

· 文件拖放打开：将inp文件拖放到程序的编辑器上可自动打开。

· 增强型矢量图：复制到剪切板的矢量图用Enhanced Metafile格式。

· 自适应振型图：自适应计算画图需要用的分段数，使各阶振型都光滑顺畅，特别对大型结构，每个杆件只用一两段即可，大大提高动画效率。稳定问题的失稳模态相同。

· 编辑功能兼容：复制、剪切、复原等编辑功能融于Windows环境，和其他软件兼容，即不仅仅在求解器内部使用。

· 拖动文件执行：将*.inp文件拖到求解器的编辑器中，便打开执行。

· 改进打印功能：完善了打印功能，可以留边打印。

· 允许中断计算：增加了长时间求解计算中用户可以中止计算的功能。

· 支座图标选择：支座对话框中可以直接点图标选择支座类型。

· 其它更新完善：太多太多，难以计数。