有限元鋼架結(jié)構(gòu)分析手算+matlab+ansys模擬

1、有限元大作業(yè)鋼架結(jié)構(gòu)分析選題人：日期：2016年6月2日4目錄：第一章：問題重述1一、題目內(nèi)容：1二、題目要求：1第二章：有限元法手工求解2一、平面兩單元離散化2二、單元分析2三、單元組裝5四、邊界條件引入及組裝總體方程5五、求解整體剛度方程，計(jì)算節(jié)點(diǎn)2的位移和轉(zhuǎn)角6六、求節(jié)點(diǎn)1、3支撐反力6七、設(shè)定數(shù)據(jù)，求解結(jié)果6八、繪制軸力圖、彎矩圖、剪力圖7第三章、matlab編程求解：8一、總體流程圖繪制：9二、輸入數(shù)據(jù)：9三、計(jì)算單元?jiǎng)偠染仃嚕?0四、建立總體剛度矩陣：10五、計(jì)算未約束點(diǎn)位移：10六、計(jì)算支反力：10七、輸出數(shù)據(jù)：10八、編程：10第四章有限元求解10一、預(yù)處理11二、模型建立：1

2、2二、分析計(jì)算14三、求解結(jié)果15四、繪制圖像16第五章結(jié)果比較19第六章心得體會(huì)19一、王小燦：錯(cuò)誤!未定義書簽。二、孫明哲：錯(cuò)誤!未定義書簽。三、張國威錯(cuò)誤!未定義書簽。第七章附錄21一、matlab程序21、題目內(nèi)容:圖示平面鋼架結(jié)構(gòu)第一章：問題重述Eh20EA 1=100cm0 41圖i.i題目內(nèi)容、題目要求:1采用平面梁單元進(jìn)行有限元法手工求解，要求寫出完整的求解步驟，包括：a離散化：單元編號(hào)、節(jié)點(diǎn)編號(hào)；b單元分析：單元?jiǎng)偠染仃嚕瑔卧?jié)點(diǎn)等效載荷向量；c單元組長：總體剛度矩陣，總體位移向量，總體節(jié)點(diǎn)等效載荷；d邊界條件的引入及總體剛度方程的求解；eB點(diǎn)的位移，A、C處支撐反力，并繪制

3、該結(jié)構(gòu)的彎矩圖、剪力圖和軸力圖。2編制通用平面鋼架分析有限元Matlab程序，并計(jì)算蓋提，與手工結(jié)果進(jìn)行比較；3利用Ansys求解，表格列出B點(diǎn)的位移，A、C處支反力，繪制彎矩圖、剪力圖和軸力圖，并與手算和Matlab程序計(jì)算結(jié)果比較。4攥寫報(bào)告，利用A4紙打?。?心得體會(huì)，并簡要說明各成員主要負(fù)責(zé)完成的工作。3第二章：有限元法手工求解、平面兩單元離散化將平面梁離散為兩個(gè)單元，單元編號(hào)分別為和，節(jié)點(diǎn)號(hào)分別為1、2、3;如圖2-1所示:圖2-1單元離散化示意圖、單元分析首先建立整體坐標(biāo)系與局部坐標(biāo)系如下圖;1、求單元?jiǎng)偠染仃噷τ趩卧?，求局部坐?biāo)系的單元?jiǎng)偠染仃?K1EAl00EAl00012EI

4、丁6EI了012EIl36EI06EIl24EIl06EI7T2EIlEAl00EAl00012EI6EIF012EIl36EIF06EIl22EIl06EI7r4EIl則單元的局部坐標(biāo)變換矩陣為：cossin0000sincos0000T1e001000000cossin0000sincos0000001由于單元局部坐標(biāo)系與整體坐標(biāo)系的夾角為:90可以得到在總體坐標(biāo)系下的單元的剛度矩陣:01000010000000100000001000010000000112EIK1T1eTK；T1e6EIl212EI不6EI7T06EI12EI06EIl2l3l2EAl00EAl0104EI6EI103

5、EIlll206EI12EI06EIl2l3l2EAl00EAl0103EI6EI104EI2對于單元，求局部坐標(biāo)系的單元?jiǎng)偠染仃?EA2lEA2l3EI3EI2l33EI2l22EI3EI2l3K22l23EI2l2EA2lEA2l3EI3EI2l33EI2l2EI3EI2l22l33EI2l203EI2l2EIl03EI2l22EIl由于單兀局部坐標(biāo)系與整體坐標(biāo)系的夾角為0,則K2K2。2、求單元節(jié)點(diǎn)等效載荷向量將P等效在單元兩側(cè)節(jié)點(diǎn)1,2上：11Fx1Fx2018F；F；244 P12581P125Fb23abL3Fa2a3bL3M11Fab212plL2725m2將均布載荷等效在單元兩

6、側(cè)的節(jié)點(diǎn)2, 3 上:2Fa2b18pl2-L125Fx2,FX30xvxF；2Fy23m1 m2pi212Pl3與作用在節(jié)點(diǎn)上的力疊加為整體坐標(biāo)系下的節(jié)點(diǎn)載荷:x144 p125Fy10M112pl125Fx281P125)Fy2PM218125110Pl67Pl750(Fx3Fy1PplM33三、單元組裝12EI06EI12EI06EI000l3l2l3l2EAEA0l00l00006EI104EI6EI103EIl000l2ll212EI06EI12EIEA06EIEA00l3l23l2-l32l2l0EAl00EA3E1l2l33EI2l203EI-2l33EI2l26EI02EI6E

7、I3EI6EIl03EIEIl2ll22l2-2l2l000EA00EA00-2l2l00003EI3EI03EI3EI-2l32l22l32l200003EIEI03EI2EI2l2l2l2l將兩個(gè)整體坐標(biāo)系下的單元?jiǎng)偠染仃嚱M裝為整體剛度矩陣:K四、邊界條件引入及組裝總體方程由于節(jié)點(diǎn)1、3為固定約束，所以節(jié)點(diǎn)不存在支反力，所以力約束即為外力約束。1和3的x、y方向的位移以及轉(zhuǎn)角均為0,節(jié)點(diǎn)2無位移約束,U1ViU2V2M1Qx2Qy2M2Fx2Fy2M281p125P67PlU3750U3根據(jù)總體方程，提取求解節(jié)點(diǎn)1支撐反力所1希方程:12EI i 3-06EI , 2一'Qx11E

8、A11U2Fx1 一'Qy100V2F y1M16EI1203EI21M1根據(jù)總體方程，EA提取求解節(jié)點(diǎn)02支撐反力所需方程:0,Qx3213EI53EI -Fx3Qy30213了V2212Fy3M303EI212EI21M3六、求節(jié)點(diǎn)1、3支撐反力五、求解整體剛度方程，計(jì)算節(jié)點(diǎn)2的位移和轉(zhuǎn)角提取節(jié)點(diǎn)2位移的相關(guān)要素：12EIEA06EI一81p132112U2Qx2F，212pEA3EI3EI125'0，CI32V2Qy2Fy2P6EI1213EI216EI2MM'67Pl122121Ivl2Ivl2750求得：1413P(316A12273I)U.375E(8A21

9、4105AI1272I2)232713P(419A124080I)2/24227375E(8A1105AI172I)212P(134A21412831AI1231680I2)1125EI(8A214105AI1272I2)2P(394A21420643AIl213500I2)3758A214105AI1272I2)7A12P(419A124080I)3758A214105AI1272I2),24222P1(298A132655AI11170I)11258A214105AI1272I2)7A12P(316A12273I)3758A214105AI1272I2)P(3067A21450190AI1

10、25400012)3758A214105AI1272I2),2422P1(6268A1130809AI1247680I)22508A214105AI127212)七、設(shè)定數(shù)據(jù)，求解結(jié)果設(shè)定各個(gè)數(shù)據(jù)：楊氏模量：E3l010Pa泊松比：0.3力：P1KN2截面面積：A0.05m慣性矩：I1m4將數(shù)據(jù)代入結(jié)果。節(jié)點(diǎn)2的位移和轉(zhuǎn)角:1413P(316A12273I)U2375E(8A214105AI1272I2)713P(419A124080I)V2/242Z2T375E(8A1105AI172I)212P(134A21412831AI1231680I2)1125EI(8A214105AI1272I2

11、)節(jié)點(diǎn)1支撐反力：2R394A21420643AI1213500I2)Q375(8A214105AI1272I2)Qx1Q7A12R419A124080I)y1375(8A214105AI127212)M12P1(298A21432655AIl21170I2)1125(8A214105AI1272I2)節(jié)點(diǎn)3支撐反力：0.0414-7100.33020.11901003.149.564.5Qx3Qy3M37A12P(316A12273I)124227375(8A1105AI172I)P(3067A21450190AIl254000I2)375(8A214105AI1272I2)Pl(6268A

12、214130809AI12247680I2)2250(8A214105AI1272I2)3.11950.51462.3八、繪制軸力圖、彎矩圖、剪力圖應(yīng)用材料力學(xué)的分析方法，對梁單元進(jìn)行分析。軸力圖:剪力圖:彎矩圖圖2-2軸力圖圖2-3剪力圖圖2-4彎矩圖第三章、matlab編程求解:、總體流程圖繪制:開始輸入數(shù)據(jù)計(jì)算單元喇度矩陣求氈體剛度矩陣計(jì)算未約束點(diǎn)位移計(jì)算支反力輸出數(shù)據(jù)結(jié)束圖3.1總體流程圖二、輸入數(shù)據(jù)：考慮到后續(xù)計(jì)算和以下參數(shù)相關(guān)：節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，單元數(shù)，楊氏模量，慣性矩，單元長度，單元截面積，單元的旋轉(zhuǎn)角度，節(jié)點(diǎn)與單元的對應(yīng)關(guān)系，力與轉(zhuǎn)矩的約束以及結(jié)構(gòu)約束?？紤]到鋼架結(jié)構(gòu)，每個(gè)單元的楊氏模

13、量，慣性矩，單元長度，單元截面積以及單元的旋轉(zhuǎn)角度都可能不一樣，所以采用矩陣的形式進(jìn)行輸入。注：由于此題除長度外一樣，故將其余幾項(xiàng)改為常量進(jìn)行計(jì)算單元與節(jié)點(diǎn)對應(yīng)關(guān)系為：一個(gè)單元對應(yīng)2個(gè)節(jié)點(diǎn)，且按順序連接。力與轉(zhuǎn)矩的約束以及結(jié)構(gòu)約束：應(yīng)包括約束值，作用節(jié)點(diǎn)，作用類型，3種，并以作用節(jié)點(diǎn)與作用類型來反推此約束在完整的約束矩陣中的位置。三、計(jì)算單元?jiǎng)偠染仃?Jiten建立修植K里標(biāo)年授U輸入京據(jù)摩3在曜疵的13結(jié)天圖3.2單元?jiǎng)偠染仃嚿闪鞒虉D考慮到每個(gè)單元的剛度矩陣與坐標(biāo)變換的矩陣形式相同，只是數(shù)據(jù)不同，故采取建立模板，利用eval(),函數(shù)來帶入不同單元的值，生成一系列單元?jiǎng)偠染仃?，并用一個(gè)三維

14、數(shù)組存儲(chǔ)這些矩陣。四、建立總體剛度矩陣：考慮到每個(gè)單元?jiǎng)偠染仃嚩际?X6的形式，表述了2個(gè)節(jié)點(diǎn)間的相互關(guān)系；故建立元胞數(shù)組，并使元胞數(shù)組的階數(shù)與節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)相同，利用元胞數(shù)組存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)間關(guān)系。首先建立與節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)相同階數(shù)的空元胞數(shù)組，之后檢索每個(gè)單元?jiǎng)偠染仃噷?yīng)的2個(gè)節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系，將其別離成4個(gè)3X3的矩陣，按節(jié)點(diǎn)與單元對應(yīng)關(guān)系，存儲(chǔ)到元胞數(shù)組中。最后將元胞數(shù)組展開形成的大矩陣即為總體剛度矩陣。五、計(jì)算未約束點(diǎn)位移：利用總體位移與外力間的關(guān)系，采用矩陣求解，求取非約束點(diǎn)的位移。并針對結(jié)果進(jìn)行對應(yīng)處理，使結(jié)果與作用點(diǎn)、作用形式對應(yīng)。六、計(jì)算支反力：利用約束點(diǎn)位移皆零的特點(diǎn)，簡化總體剛度矩陣，同時(shí)由于部分

15、節(jié)點(diǎn)的部分方向上為內(nèi)力而非支反力，再度簡化總體剛度矩陣。利用兩次簡化后的剛度矩陣與計(jì)算出的位移結(jié)果相乘，求得不計(jì)直接作用在節(jié)點(diǎn)約束方向上時(shí)的支反力，將結(jié)果加上由于直接作用在節(jié)點(diǎn)約束方向上時(shí)產(chǎn)生的支反力，即為最后的支反力結(jié)果。七、輸出數(shù)據(jù)：將計(jì)算所得的未約束點(diǎn)位移與支反力，采用與輸入方式相似的方式進(jìn)行處理并進(jìn)行輸出。八、編程：見附錄一第四章有限元求解、預(yù)處理1、選擇單元類型：fElement Type f Add/Edit/Delete-Add-2D-elbstacr13一 OK （ANSYSMainMenu:Preprocessor回至ijElementTypes窗口）一Close圖4.1選擇

16、單元類型2、定義材料參數(shù):ANSYSMainMenu:Preprocessor-MaterialProps-MaterialModels-Structural-LinearfElasticIsotropic:EX:3e10（彈性模量）,PRXY:0.3（泊松比）-OK出卡24ANSY, d JLM 刖Et M-W工 iK4repirMwM. feWa*!-.E bum mJ FLk fir * UHIW. |F Amc-rECE 抵 NETfcTM- * C*w . Tlwui LHHftca_Z_* FrlrUjmnii d田叫STI GT! tef Up3J MidWMd hLLpE田 P

17、hywRHI *E If-filMlI AlUlFMncbfcat FdrD= IXUMtiH iMMftaCPFAMMd Kil llttfiMAi 用"111回里匈皿國國J1JOJ國日用國包回7nltJeJTI圖4.2定義材料參數(shù)3、定義單元截面積和慣性矩:ANSYSMainMenu:PreprocessorfRealconstantfAddfTypebeam3OkfCross-sectionalareaAREA:0.05（橫截面積）AreamomentofinteiaIZZ:1（慣性矩）一OK圖4.3定義單元截面積和慣性矩、模型建立:1、畫出關(guān)鍵點(diǎn):ANSYSMainMenu:

18、PreprocessorfModelingCreatKeypointInActiveCSfNodenumber1一X:0,Y:0,Z:0一ApplyNodenumber2一X:0,Y:1,Z:一ApplyNodenumber3一X:2,Y:1,Z:0一OK2、構(gòu)造連線：ANSYSMainMenu:PreprocessorModelingCreat-Lineflinesfstraightline一依次連接特征點(diǎn)一Ok圖4.4模型建立ANSYSMainMenu:PreprocessorMeshingMeshtoolSet一選擇1,2下點(diǎn)之間部分一Apply一選擇2,3節(jié)點(diǎn)之間部分一單元長度分別為和

19、一OKMeshingMeshtoolMesh一分別選擇1和2,2和3節(jié)點(diǎn)之間部分一OKiArt.DU Rf y_DH d 甘 | a&'fllr&F PH巫nz JRn|u ，后閉二| a|£用噩巧岫tin Hg網(wǎng)即tftenEE 圖 9p*國三 網(wǎng)B*圖4.4劃分網(wǎng)格3«lo|4、添加約束和載荷：左下角和右上角添加約束：ANSYSMainMenu:Preprocessor-Solution-Defineloads-Apply-Structural-Displacement-Onnodes一選擇1節(jié)點(diǎn)一ALLDOFfApplyOnnodes一選擇1節(jié)

20、點(diǎn)一ALLDOF一OK添加頂部均布載荷：ANSYSMainMenu:Preprocessor-Solution-Defineloads-Apply-Structural-Pressure-Onbeams-選擇頂部所有的單元fVALIpressurevaluenodeI:1000VALJpressurevaluenodeJ:1000fOK添加力矩和力：ANSYSMainMenu:PreprocessorfSolutionfDefineloadsApplyStructuralfForce/MonmentfOnnodes一選擇2節(jié)點(diǎn)一ApplyLABMZVALUE100.（輸入力矩）一Onnodes

21、一選擇8節(jié)點(diǎn)一ApplyLABFXVALUE1000輸入力J| D_ _:，一 .1. 一。卜包堡1回創(chuàng)凰劇工AMSVS raolb»圖4.5添加約束和載荷、分析計(jì)算ANSYSMainMenu:SolutionSolveCurrentLS一OK一ShouldtheSolveCommandbeExecuted?丫一Close(Solutionisdone!)一關(guān)閉窗口32圖4.6求解模型三、求解結(jié)果1、位移solution f X-component ofANSYSMainMenu:GeneralPostprocListresultNodalsolution一DOFdisplaceme

22、ntfApplyfY-componentofdisplacementfOKA具峭WedqHRF“VL叫“也"u.amay國,APQLg&N爐EM*5mNSlDE-fl.Z-WS-lF-W4lsl%4lfL11.d,匿療14ye.UTVSLtt¥-*.*1*11-*-e.i-fl.tijminfl.MilHFMHffl*B-fli/FMF-BRfl/mw.由NubenI“I*FftDD*u&IftX*EFilhinStlM”一IrRy,OGMUiSuma5Ql«riHQ>*M4ilSiBlM<.SHinr-r，r!，!"二L&#

23、171;tU4ryiMUlllQDptenitorOwtpDMwgwnwPWVMtEHiiidddl"圖4.7x方向位移解小AIMW£0LUrtyIlerIFil*MmIm，舊PltCykWoikllirfP*1iEmMtmMiruClrKWes畫回國創(chuàng)囹工國AhSYEiDQd-書制S3E-R5>dIuLi>nSokiSio一mi9E5-W.2*721L-4i>7NodalilLNdiM2-B-M3MM-97RLNRIIIF印7f6MlM歸一迪占帕處射JNMEflr7T.El&E-SIHft；lMbIJTsow項(xiàng)GENU-二一maii一二一二二三E

24、lFrefereritEiEHlPr(prMtWprfgluliwi臼GeneraliMtpirDc50ata&FIe:Opts3fcMuht(urnmiry國融*Mu3FxihireCFitaria3fQLMfovuHiatera-bonEumniqP4rt|4lErT$F*aX3LiU；咐iS口jticVDctorDa>taiPMhiMtrtilie-T；HflH-3QuwyResults-5&0i中SfttiuluVllWff5WFfttKAFUQhodnd亡alaJ233711F-W7-B；1T251E-0T75HmE-的n圖4.8y方向位移解2、支反力：ANSY

25、SMainMenu:GeneralPostprocListresultReactionSolufAllitems一OK圖4.9支反力結(jié)果四、繪制圖像1、設(shè)置參數(shù)ANSYSMainMenu:GeneralPostprocElementTableDifineTable一Add在userlabelforitem中輸入FX-I,在Resultsdataitem中選擇Bysequencenum并輸入smisc,1-Apply在userlabelforitem中輸入FX-J,在Resultsdataitem中選擇Bysequencenum,并輸入smisc,7-Apply在userlabelforitem

26、中輸入FY-I,在Resultsdataitem中選擇Bysequencenum,并輸入_smisc,2-Apply在userlabelforitem中輸入FY-J,在Resultsdataitem中選擇Bysequencenum,并輸入smisc,8-Apply在userlabelforitem中輸入MZ-I,在Resultsdataitem中選擇Bysequencenum,并輸入smisc,6-Apply在userlabelforitem中輸入MZ-J,在Resultsdataitem中選擇Bysequencenum,并輸入smisc,12fOKTirwwapip Tlrw iJWQI n

27、(w= uaMfl 靠一 2JfiMa TimTirwr 1.MC0SMjs 帽gg 了 sum) CwmnC 求kmw / 1arrihBUJ印百ANSYSffif 1 徹* LlhlEiBI""fZndli irirvuirT3 Id 聃IrhUft D RriptnvrHiiflw E !WFQ DMdjim ihwiTiVk三F力 Cpermms圖4.10圖表參數(shù)設(shè)置2、圖像輸出a軸力圖:ANSYSMainMenu:GeneralPostprocPlotresultContourplotfLineElemRes一選擇FX_IFX_J一Apply圖4.11軸力圖b男力

28、圖:ANSYSMainMenu:GeneralPostprocPlotresultContourplotfLineElemRes一選擇FY_IFY_J一ApplyA靦05ft加如期UPUkiPkqQcrhWQfUFWnt修KeroMtyBls電一Rl更魚到倒倒Jt回UX理颯中sMix絲巴帆弘JMJMuuri|ta由 Eprw.iwS WM1MB 3 %l Pwlw S ML1Q Mt O h 母 trMtt !kWn«np t田目 Vlitari Crlwii El W：mwitoS Dflfw mril lh«pi C4flWJr Hm3 h* dii M 加 iS Ih

29、miRt Mm S Hi hi f由 Ymhh rkit QPWWMmB Cmu«1a Fl At STMunimt Um Niidi. S flHduhi Ei .SHS lor H gwtr H做訕r« rat 匕 »Md Cilu E fltmtni. T j E full /*NU Iuf4i»E ia*d C«m 出 Chwi. ttaiHm *i TD£-£HK -49CD rim。圖4.12男力圖c彎矩圖:ANSYSMainMenu:GeneralPostprocPlotresultContourplotfLi

30、neElemRes一選擇MZ_IZ_J一OK圖4.13彎矩圖第五章結(jié)果比較結(jié)果手算MATLABANSYSU2XX10-8X10-8X10-8U2YX10-7X10-7X10-7FAXFAYMaFCXFCYMe通過比照知道，三種方式的結(jié)果完全一樣，顯示了結(jié)果的正確性。第六章心得體會(huì)在有限元課程結(jié)束之際，通過這份大作業(yè)，我整理總結(jié)了這個(gè)學(xué)期學(xué)到的有限元思想。深化我對有限元計(jì)算流程的理解，提升了我的matlab的編程水平。編程時(shí)首先要對整體的流程有一個(gè)清晰地設(shè)想，從數(shù)據(jù)的獲取開始到計(jì)算輸出進(jìn)行分步處理；通過手算例題確定計(jì)算過程中使用的參數(shù)。再通過模板獲得每個(gè)單元的矩陣。難點(diǎn)在于如何將這些單元正確的拼

31、接到一起，一開始用的是biadiag對角拼接指令，但由于每個(gè)單元對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)并非按順序排列，不能實(shí)現(xiàn)所需效果；之后我重新計(jì)算例題，探究到組裝的本質(zhì)是將每個(gè)單元的矩陣按照矩陣所對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的信息進(jìn)行分塊，并累加到總體矩陣中，由于矩陣實(shí)現(xiàn)較為麻煩，所以我想利用元胞數(shù)組來存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)信息，并成功實(shí)現(xiàn)了所需功能，又利用cat拼接指令，將元胞數(shù)組展開成一個(gè)大型矩陣完成拼接。再獲得總體剛度矩陣后，只要找到對應(yīng)的位移與外力的參數(shù)行，再進(jìn)行乘除計(jì)算就相對簡單了。我認(rèn)為在學(xué)習(xí)過程中，提高編程能力是很重要的一個(gè)方面，有著良好的編程能力，可以讓很多工程問題得以用電腦解決，更容易獲得結(jié)果。而想要提高編程能力，首先要有一定的編程

32、思想與數(shù)學(xué)建模能力。我認(rèn)為編程思想指的是，要對所做的事情有一個(gè)過程性與結(jié)構(gòu)性的認(rèn)識(shí)，并根據(jù)使用對象進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整。過程性指的是在編程要有一個(gè)完整的流程圖，將復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化成假設(shè)干簡單的小問題，針對小問題進(jìn)行求解；結(jié)構(gòu)性指的是在編程中要利用條件if,循環(huán)for等結(jié)構(gòu)簡化程序，同時(shí)也要對每部分程序的輸入、輸出以及執(zhí)行作用有一個(gè)明確的認(rèn)知；最后根據(jù)使用對象，對輸入、輸出，進(jìn)行調(diào)整，也可以用GUI編制界面方便使用。以上是我對這次大作業(yè)的心得體會(huì)，希望老師輔導(dǎo)校正第七章附錄一、matlab程序clcclearformatcompactformatshortGjd=input（'請輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)：

33、9;）;dy=input（'請輸入單元數(shù)：'）;E=input（'請輸入楊氏模量E：'）;I=input（'請輸入慣性矩I：'）;L=input（'請輸入單元長度L：'）;A=input（'請輸入單元截面積：'）;FAI=input（'請輸入單元相對旋轉(zhuǎn)角度：'）;%輸入對應(yīng)關(guān)系時(shí)，小節(jié)點(diǎn)放前面單元節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)2dy_jd=input（'請輸入單元與節(jié)點(diǎn)對應(yīng)關(guān)系：'）;%輸入力與扭矩約束值作用節(jié)點(diǎn)作用類型轉(zhuǎn)矩為3x方向?yàn)?y方向?yàn)?lys=input（'力與轉(zhuǎn)矩約束矩陣：

34、9;）;%輸入結(jié)構(gòu)約束作用節(jié)點(diǎn)作用類型轉(zhuǎn)角為3x方向?yàn)?y方向?yàn)?wys=input（'結(jié)構(gòu)約束矩陣：'）;%原始數(shù)據(jù)%L=1;%E=3*10A10;%P=1000;%A=0.05;%dy=2;jd=3;LL=L2*L;I=20*A;%dy_jd=112;223;%FAI=pi/20;%q=P/L;M=P*L/10;%lys=44/125*P11;-12*P*L/12513;81/125*P21;-P22;-67/750*P*L23;-P32;P*L/333;%wys=11;12;13;31;32;33;%對力約束與位移約束式子分別進(jìn)行編號(hào)處理wys（:,3）=（wys（:,1

35、）-1）*3+wys（:,2）;lys（:,4）=（lys（:,2）-1）*3+lys（:,3）;%對力約束與位移約束式子進(jìn)行排序lys=sortrows(lys,4);wys=sortrows(wys,3);%單元?jiǎng)偠染仃噑ymsfaieailrealk=e*a/l00-e*a/l00;012*e*i/F36*e*i/F20-12*e*i/F36*e*i/F2;06*e*i/lA24*e*i/l0-6*e*i/lA22*e*i/l;-e*a/l00e*a/l00;0-12*e*i/lA3-6*e*i/lA2012*e*i/lA3-6*e*i/lA2;06*e*i/lA22*e*i/l0-6*e*i/lA24*e*i/l;t=cos(fai),sin(fai),0;-sin(fai),cos(fai),0;0,0,1;%坐標(biāo)變換矩陣T=blkdiag(t,t);%總體坐標(biāo)系下的單元?jiǎng)偠染仃嘖=T'*k*T;%帶入每個(gè)單元的數(shù)，生成單元?jiǎng)偠染仃噆k，其每一頁對應(yīng)相應(yīng)頁數(shù)的單元的剛度矩陣forj=1:dy;e=E;i=I;l=LL(j);a=A;fai=FAI(j);kk(:,:,j)=eval(K);end%生成總體剛度矩陣KK%采用元胞數(shù)組