第一章-SACS程序介绍

SACS教程版本：A第1页共25页目录第一章SACS软件简介第一节SACS总体介绍第二节SACS版本类型一、SACS5.2二、SACS5.3的新功能第三节SACS安装步骤第四节SACS适用范围第五节SACS的主要分析功能第六节SACS各模块功能介绍一、Executive介绍二、Precede介绍二、DataGenerator介绍三、Prevue介绍四、帮助文档第七节SACS软件在国内外工程实例中的应用简介第八节本章小结建议增加一章：SACS软件使用常见问题及关键问题汇总；SACS教程版本：A第2页共25页第一章SACS软件简介第一节软件总体介绍美国EngineeringDynamics公司成立于1973年，具有丰富的工程软件开发经验，其代表产品为有限元分析软件系统SACS，英文全称:StructuralAnalysisComputerSystem。该软件最早起源于航空航天技术及其程序代码，现已发展成当今海事结构设计分析中应用最广泛的结构有限元分析软件。目前有超过300家专业海事结构设计公司采用SACS软件。SACS软件包含有多个程序模块，这些程序模块之间采用文件接口连接方式以方便用户使用。该系统所有的程序模块都包含有比较完整的英制及公制单位的缺省工程参数以简化用户的输入。该软件不仅适用于各类海事结构分析，也适用于各种民用建筑结构分析。SACS软件能够在单机或者网络环境下运行于Windows9x、NT、XP和Vista等各种操作平台。下面的程序流程图用于解释各程序模块之间的连接关系。所有的结构数据：几何形状、构件尺寸、材料特性以及环境条件都是通过交互方式输入以文件方式存储，然后求解程序对这些数据进行分析计算，得出最终的求解文件，这个文件中包含所有节点的位移以及单元内力。后处理软件使用求解文件中的数据，采用相应的规范对结构作规范校核。不符合规范要求的部分，程序可自动进行重新设计。结构分析及规范校核结果也可以用图形的方式输出，其结果可直接用于生成工程图纸及结构料表。SACS教程版本：A第3页共25页1、图形化用户界面全3D图形化交互界面智能化多文档编辑使建模更为快捷方便内置美国、英国、德国以及日本等国家级组织的钢架结构资料库全面交互式有限元模型生成器2、静力学分析梁单元、板壳单元、实体元以及非线性缝隙单元混凝土单元，包括双向加强筋混凝土加强筋以及加强盒段分析支持弹簧元和超单元分析支持梁结构热载荷分析3、非线性塑性分析非线性塑性失效以及大变形分析支持材料硬化以及连接变形分析可用于结构的最大极限强度确定以及安全性评估4、动态分析地震波普与响应历程分析定常与随机海浪动态冲击响应分析船舶驱动分析冰块冲击分析强风作用下结构动态分析与疲劳分析固有和强迫振动分析SACS教程版本：A第4页共25页5、桁架结构设计基于DXF格式的交互全三维绘图界面连接详细设计与放样材料下料、重量控制和成本分析自动生成有限元连接模型6、环境载荷设定专业、方便的的波浪、重力、浮力、风力等载荷的设置完全执行美国石油组织（API）第20版环境载荷规定包含5种波浪理论以及完善的流体静力学、动力学分析能力7、SACS还包括有地基分析模块以及安装与运输分析模块等。软件分析包SACS软件包支持WindowsVista/XP等操作系统。整个软件系统由多个程序模块组成。可以购买也可以按月租赁；用户可以购买或租赁整个系统，也可以根据需求购买或租赁其中的部分软件包或独立的模块。STATICIPro：专业海洋静力软件包海洋平台静力分析软件包可以满足典型的固定式海洋平台、码头、承台以及浮式系统上部结构的静力分析要求。软件包中包含三维图形交互式建模，有限元求解器以及图形交互后处理程序。在这个软件包中还包含有SEASTATE,JOINTCAN,PILE,COMBINE,GAP,TOW以及LDF大变形。这个软件包不仅具有自动生成模型、自动生成梁、板、壳等有限元等功能，还具有钢结构的规范校核和重新设计、环境荷载的生成、管节点的规范校核等功能。另外，该软件包还具有单桩的分析、惯性和移动荷载的生成、非线性接触单元、荷载组合、弹性大变形分析以及输出计算报告和图形等功能。STATICIIPro:专业静力软件包静力分析软件包包括进行一般静力结构分析的功能。软件包中包含三维图形交互式建模、有限元求解器以及图形交互后处理程序。这个软件包还包括COMBINE,GAP,TOW和LDF大变形。在这个软件包中具有自动生成模型；自动生成梁、板、壳等有限元；钢结构的规范校核和重新设计；惯性和移动荷载的生成；非线性接触单元、荷载组合、线性大变形分析以及输出计算报告和图形等功能。STATICIIIPro:专业静力软件包上部结构静力分析软件包适用于典型的浮式系统上部结构静力分析。软件包中包含三维图形交互式建模，有限元求解器以及图形交互后处理程序。这个软件包还包括TOPSIDESLOADING，COMBINE,GAP,TOW和LDF大变形。在这个软件包中具有自动生成模型；自动生成梁、板、壳等有限元；钢结构的规范校核和重新设计、风荷载及结构自重荷载、惯性和移动荷载的生成；非线性接触单元、荷载组合、线性大变形分析以及输出计算报告和图形等功能。NON-LINEARI:基本非线性附加软件包基本非线性分析使用PSI程序对固定式海洋桩基平台进行土壤/桩/结构的非线性相互作用分析。此软件要在使用STATICIPro,STATICIIPro或STATICIII包的基础上使用。NON-LINEARII:高级非线性附加软件包弹塑性非线性分析功能包括非线性桩基础的几何非线性和材料非线性分析功能。弹塑性分析可用于撞船分析、爆炸分析及一般的结构倒塌分析。在本软件包中包含有PSI非线性土壤/桩/结构相互作用程序模块，COLLAPSE非线性弹塑性分析程序模块以及结果图形显示模块。运行本软件包需要先运行STATICIPro,STATICIIPro或者STATICIIIPro等软件包。SACS教程版本：A第5页共25页DYNAMICI:基本动力分析附加软件包基本动力响应分析软件包包括结构自振特性分析模块并可以选择一般动力响应分析模块或波浪动力响应模块。如选择一般动力响应分析模块则可用于模拟地震的响应波谱分析和时程分析，其中响应波谱分析包含CQC和SRSS模型的组合技术、一般强迫振动分析以及冰振的动力响应分析。例如选择波浪动力响应模块则可以进行波浪确定性响应、随机时程响应分析以及谱分析。运行此模块需要有STATICIPro,STATICIIPro或者STATICIIIPro软件包的支持。DYNAMICII:高级动力分析附加软件包完整动力响应分析软件包包括结构自振特性分析模块、一般动力响应分析模块和波浪动力响应模块。一般动力响应分析模块可用于地震进行响应波谱分析和时程分析，其中响应谱分析包含CQC和SRSS模型的组合技术、一般强迫振动分析以及冰振的动力响应分析。波浪动力响应模块可进行波浪确定性响应、随机时程响应分析以谱分析。运行此模块需要有STATICIPro,STATICIIPro或者STATICIIIPro软件包的支持。DYNAMICFATIGUEI:基本动力疲劳分析软件包基本动力疲劳软件包可以对结构进行一般动力疲劳分析。此软件包中包含DYNAMICI软件包中的模块以及FATIGUEPro模块。此软件包需要STATICIPro,STATICIIPro或STATICIIIPro软件包的支持。DYNAMICFATIGUEII：高级动力疲劳分析软件包高级动力疲劳软件包包含确定性、时程或谱疲劳分析。本软件包中包含有DYNAMICII附加包以及FATIGUEPro模块。此软件包需要STATICIPro,STATICIIPro或者STATICIIIPro软件包的支持。MARINEII:海上安装分析附加软件包安装分析软件包包括导管架下水和扶正分析。本软件包包括LAUNCH和FLOTATION模块。本软件包需要使用STATICIPro,STATICIIPro或者STATICIIIPro软件包的支持。MARINEIII:高级海上运输及安装分析附加软件包安装及拖航运动响应软件包可以进行船体稳性分析、运动响应分析，并可以进行导管架下水分析和扶正分析。本软件包中包括MOTION/STABILITY,FLOTATION和LAUNCH等模块。本软件包需要使用STATICIPro,STATICIIPro或者STATICIIIPro软件包的支持。ProgramDetailsPrecedePro:交互式的全屏彩色图形模型SACSExecutive:为软件包中的所有模块提供共用界面z控制并连接SACS系统中的所有程序模块z调用所有的SACS交互式程序z执行所有的批处理程序分析z允许对所有的SACS系统进行配置,包括系统文件以及授权锁的设置z提供命令行帮助,并且为大多数常用任务提供方便的按钮操作z在不改变输入文件的情况下对分析选项进行指定SACS教程版本：A第6页共25页z可以生成尺寸、材料、截面特性以及荷载z自动进行输入错误检查z进行数据备份z梁单元模型和包括板单元以及壳单元的有限元模型z自动生成海洋平台导管架和甲板z自动生成Cartesian、圆柱形或者球形的网格z自动生成重量或荷载，包括重力、压力以及撬块设备荷载z生成海洋状态数据功能z多种图形和输出报告z生成规范校核参数，包括K值和受压翼缘无支撑长度z可以将SACS模型文件转换为直接用于AutoCAD,CADKey,TurboCADProfessional或其他AcisenabledCAD软件的3DSAT文件格式z支持真正的3D几何尺寸和截面特性z可以将SACS模型文件直接输出成PDMS宏文件，并可以通过这个宏文件在PDMS软件中建立3D模型z除了可以在SACS模型中定义和建立PDMS截面以外，还支持PDMS截面库DataGenerator：软件的所有模块都采用交互式数据生成z全屏编辑器可以自动提示数据输入区域，并可以为数据输入内容提供帮助z自动数据检查Prevue:交互式的图形预览工具z可以在屏幕上直接预览图形z支持HP-GL,Postscript,DXF,WindowsMetafile(WMF)以及SACSNPF图形文件格式z可以将显示的图形发送到打印机等设备z允许设置图形尺寸、字符尺寸、页边距等Seastate:环境荷载生成器z包括完整的API第21版规范z支持5种波浪理论z可包括或不包括流z生成风、重力、浮力和泥沙流荷载z附加海生物、进水杆件和未进水杆件z包括非结构重量的响应因子和加速度荷载z静力和动力分析中杆件流体特性的模拟z生成移动荷载z与杆件直径、Reynolds值和wakeencounter效应相关的阻力和惯性系数z重量荷载工况z非结构体上的力z动力响应分析中确定波和随机波的模拟SACSIV:梁单元和有限元静力分析SACS教程版本：A第7页共25页z包括圆管、T型钢、工字钢、槽钢、角钢、过渡锥、平板、箱型梁、加劲圆管和箱型梁等梁单元z固体单元和板单元（各向同性的或加劲的）zDKT薄板zAISC、英国、欧洲、德国、中国以及日本的标准截面库z杆单元、板单元和壳单元在局部坐标系和总体坐标系的偏心z梁及有限元的温度荷载z在总体坐标系或参考点坐标系内定义的弹性支撑z指定支撑点位移z无限的荷载工况数zP-delta效应z主从自由度z6、8或9节点等参壳单元Post:梁和有限元规范校核以及重新设计z梁和板单元件规范校核以及重新设计zAPI（包括21版），AISC,APILRFD,Norsok,Eurocode3,Canadian,DNV，英国规范，和DanishDS449规范校核z生成重新设计单元的升级模型z修正规范校核参数z荷载组合功能z支持自1977年至今的规范z详细的和综合的输出报告z静水压溃计算z物理杆件跨度（包括多个模型杆件）JointCan:管节点规范校核以及重新设计z当前和过去的规范，包括最新的API21版supplement2以及APILRFD,Norsok,DS4