matlab平面应力问题例题,Matlab 计算平面桁架的单元应力和节点位移
%主程序
function Planetruss44
%计算平面桁架的单元应力和节点位移
Definemodel %定义模型
Solvemodel %求解模型
Displayresult %显示结果
return
%子程序1
function Definemodel
global E m n YSZS jdls theta YS Element F L A
open('tbb.txt');
V=load('tbb.txt');
E=V(1);m=V(2);n=V(3);YSZS=V(4);jdls=V(5);
theta =zeros(1,m);YS= zeros(YSZS,3);Element=zeros(m,2);F=zeros(jdls,3);
L=zeros(1,m);A=zeros(1,m);
theta=[V(6):V(5+m)];YS=[V(6+m):V(6+m+3*YSZS-1)];
Element=[V(6+m+3*YSZS):V(6+m+3*YSZS+2*m-1)];
F=[V(6+m+3*YSZS+2*m):V(6+m+3*YSZS+2*m+jdls*3-1)];
L=[V(6+m+3*YSZS+2*m+jdls*3):V(6+m+3*YSZS+2*m+jdls*3+m-1)];
A=[V(6+m+3*YSZS+2*m+jdls*3+m):V(6+m+3*YSZS+2*m+jdls*3+m+m-1)];
return
%子程序2
function Solvemodel
global YS F K u E m n YSZS jdls theta Element L A
%step 1.定义整体刚度矩阵和节点力列阵
K=zeros(2*n);
f=zeros(2*n,1);
%step2.计算单刚并分块投放形成总刚
K=PlaneTrussAssemble(K,m)
function K=PlaneTrussAssemble(K,m)
global K YS F u E m n YSZS jdls theta Element L A
for i=1:m
a=theta(i)*pi/180;
c=cos(a);
s=sin(a);
k=E*A(i)/L(i)*[c*c c*s -c*c -c*s;c*s s*s -c*s -s*s;-c*c -c*s c*c c*s;
-c*s -s*s c*s s*s];
for j=1:2
for k=1:2
for h=1:2
for w=1:2
p=(j-1)*2+h;
q=(k-1)*2+w;
M=(Element(i,j)*2+h);
N=(Element(i,k)*2+w);
K(M,N)=K(M,N)+k(p,q);
end
end
end
end
end
%step3.计算节点力列阵
f=zeros(2*n);
f=PlaneTrussElementForce(n,F)
function f=PlaneTrussElementForce(n,F)
%计算节点力列阵
global f K YS F u E m n YSZS jdls theta Element L A
f=zeros(2*n,1)
for i=1:n
h=F(i,1);
k=F(i,2);
f((h-1)*2+k)=F(i,3);
end
%step4.
%用置大数法对总刚及节点力列阵进行处理
[f,K]=resolve(YS)
function [f,K]=resolve(YS)
global K f
for a=1:2*n
b=YS(a,1);
c=YS(a,2);
d=(b-1)*2+c;
f(d)=YS(a,3)*K(m,m)*1e15;
K(m,m)=K(m,m)*1e15;
end
%step5,计算节点位移
u=K\f;
%step6,计算单元应力
es=PlaneTrussElementStress(E,L,theta,u)
global u
for i=1:m
X=theta(i)*Pi/180;
C=cos(x);
S=sin(x);
es(i)=E*A(i)/L(i)*[-C -S C S]*u;
end
return
%子程序3
%输出计算结果
function Displayresult
global Element E A L K YS F u E m n YSZS jdls theta
fprintf('节点位移:\n');
fprintf('节点号 X方向位移 Y方向位移\n');
[n,dummy]=size(2*n);
for i=1:n
fprintf('%6d %16.8e %16.8e\n',i,u((i-1)*2+1),u((i-1)*2+2));
end
fprintf('\n\n单元应力\n');
[m,dummy]=size(m);
for ie=1:m
es=PlaneStrussElementStruss(E,L,theta,u);
fprintf('单元号%6d %16.8e %16.8e %16.8e\n',ie,es(1));
end
return
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