December 4,2007 15:39

Johns Hopkins bridge designer

Johns Hopkins bridge designer 提供一個小小的java script 程式 ,這程式可拿來輔助設計桁架結構。桁架是由許多大大小小的直桿作為組合元件,以「鉸接」的形式組合成穩定的形狀。換句話說,當結構上任何一節點受力時,力會延著桿件的走向來傳遞力量,也就是說,這些桿件會以「拉力」或「壓力」而不是以「彎矩」的形式來傳遞力量,由於拉力與壓力(兩者合稱為軸力)對材料的破壞性小於彎矩,因此桁架可以得到一個比較高的強度比(強度/重量的比值),故常被應用在像橋、屋頂支撐、太空站、起重機吊臂、......等,這些結構都很長。

在這個小程中,桁架是由節點(nodes)和桿件(members)組成。

bridge designer範例1
bridge designer範例2







首先,需設定節點的位置,然後再用桿件將不同的節點連結起來成為結構體,一旦結構建置完成,便須指定二個點作為支撐點,其中一個必為垂直水平都支撐的「固定點(fixed node)」,而另一點可視結構的形式來決定「水平可轉點Horizontal rolling node」  (即擺置於地面的結構),或是「垂直可轉點Vertical rolling node」(即擺置於牆壁的結構),最後指定一個或多個載重點(load)的位置和大小即大功告成。............什麼?不知道結果?按看看「Calculate」看看,答案不就出來了。對了!附帶一題,紅線代表拉力(tension),藍線代表壓力(compression),別與west point bridge designer弄混啦。

bridge designer範例e
bridge designer範例4






由於這小小的模擬程式是由
java script寫的,因此各位別對它有太高的期待喔!若要讓這程式計算結構受力的結果,結構形式必須符合M+3=2´N的條件(非充份條件)M 是桿件數量,N為節點數量,否則它是算不出來的啦。

節點、桿件、支撐點、載重點都可隨時被增加或移除,每次有更動結構形式時,都需要再按一次「calculate」鈕才回得到結果,若桿件與節點的條件不符時,視窗上方會出現一列錯誤訊息,自己在根據訊息修正吧。對了!給你個忠懇的建議,載重大小別超過100,顯示的數字比較不會相互干擾喔。

 


  • msdoghan 發表於樂多建築與土木編輯本文
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