Matrix_Displacement_Method——by MATLAB GUI

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《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程設(shè)計(jì)之

矩陣位移法

——MATLAB GUI實(shí)現(xiàn)

姓名：鄭延豐

學(xué)號(hào)：3061211039

班級(jí)：土木0602

指導(dǎo)老師：陳水福

日期：2009年3月30日

目錄

TOC \o "1-3" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc226216810" 一、程序說明 PAGEREF _Toc226216810 \h 3

HYPERLINK \l "_Toc226216811" ?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc226216811 \h 3

HYPERLINK \l "_Toc226216812" ?單元類型 PAGEREF _Toc226216812 \h 3

HYPERLINK \l "_Toc226216813" ?約束定義 PAGEREF _Toc226216813 \h 3

HYPERLINK \l "_Toc226216814" 二、前處理程序(PREPROCESSOR) PAGEREF _Toc226216814 \h 4

HYPERLINK \l "_Toc226216815" ?Main PAGEREF _Toc226216815 \h 4

HYPERLINK \l "_Toc226216816" ?Material PAGEREF _Toc226216816 \h 17

HYPERLINK \l "_Toc226216817" ?Node PAGEREF _Toc226216817 \h 22

HYPERLINK \l "_Toc226216818" ?Element PAGEREF _Toc226216818 \h 27

HYPERLINK \l "_Toc226216819" ?BC PAGEREF _Toc226216819 \h 32

HYPERLINK \l "_Toc226216820" ?Force PAGEREF _Toc226216820 \h 39

HYPERLINK \l "_Toc226216821" 三、計(jì)算程序(PROCESSOR) PAGEREF _Toc226216821 \h 46

HYPERLINK \l "_Toc226216822" 四、后處理程序(POSTPROCESSOR) PAGEREF _Toc226216822 \h 52

HYPERLINK \l "_Toc226216823" 五、算例(EXAMPLES) PAGEREF _Toc226216823 \h 56

HYPERLINK \l "_Toc226216824" ?算例1：桁架結(jié)構(gòu)(《結(jié)構(gòu)力學(xué)Ⅰ》P222) PAGEREF _Toc226216824 \h 56

HYPERLINK \l "_Toc226216825" ?算例2：剛架結(jié)構(gòu)(《結(jié)構(gòu)力學(xué)Ⅰ》P294) PAGEREF _Toc226216825 \h 58

HYPERLINK \l "_Toc226216826" ?算例3：組合結(jié)構(gòu)(《結(jié)構(gòu)力學(xué)Ⅰ》P425) PAGEREF _Toc226216826 \h 61

HYPERLINK \l "_Toc226216827" 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc226216827 \h 64

矩陣位移法

——MATLAB GUI實(shí)現(xiàn)

一、程序說明

本程序用MATLAB GUI實(shí)現(xiàn)矩陣位移法。矩陣位移法的原理見參考文獻(xiàn)[2]第九章。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

采用矩陣存儲(chǔ)，每一行存放一條數(shù)據(jù)記錄，每個(gè)矩陣的意義及每一列的含義見表1，并使用*.mat文件進(jìn)行變量在子對(duì)話框之間的傳遞。

表1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

矩陣名稱

意義

第一列

第二列

第三列

第四列

gMaterial

單元材料

彈性模量E

慣性矩I(桿為-1)

截面積A

gNode

結(jié)點(diǎn)

坐標(biāo)x

坐標(biāo)y

連接條件

gElement

單元

結(jié)點(diǎn)1號(hào)

結(jié)點(diǎn)2號(hào)

材料號(hào)

gDF

分布荷載

單元號(hào)

結(jié)點(diǎn)1處值

結(jié)點(diǎn)2處值

自由度方向

gNF

集中荷載

結(jié)點(diǎn)號(hào)

自由度方向

集中力值

gBC1

支座約束

結(jié)點(diǎn)號(hào)

自由度號(hào)

約束值

gBC2

結(jié)點(diǎn)耦合

結(jié)點(diǎn)1號(hào)

結(jié)點(diǎn)2號(hào)

耦合方向

另外，計(jì)算所產(chǎn)生的gK為(3*n，3*n)的稀疏矩陣，gP為(3*n，1)的稀疏向量，gENF為(m，6)的矩陣，其中n為結(jié)點(diǎn)數(shù)，m為單元數(shù)。

單元類型

單元分為桿單元以及梁?jiǎn)卧８鶕?jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，桿單元以及梁?jiǎn)卧牟牧贤煌?#xff0c;并且在計(jì)算中并不需要用到桿單元的慣性矩I，故可以令桿單元的I=-1，以便在程序中鑒別

總結(jié)

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