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如何通俗易懂的解释有限元分析方法?单元网格的划分和刚度矩阵的组装更好的怎样理解? 总体刚度矩阵如何组装

2020-07-19知识9

总体刚度矩阵的有限元法 矩阵位移法是有限元法的雏形,包含两个基本环节:(1)单元分析;(2)整体分析。有限元法的要点:先把结构整体拆开,分解成若干个单元,即离散化。然后,在将这些单元按照一定的条件集合成整体。在一分一合,先拆后搭的过程中,把复杂结构的计算问题转化为简单单元的分析和集合问题。ANSYS中怎样提取刚度矩阵 用!命令正确建模并且加上约束条件,然后使用下面的命令流:soluantype,7。substructuring分析类型seopt,matname,2。设置文件名称和刚度矩阵类型(刚度,质量,阻尼等)!matname是设置的输出矩阵名称,可以用其他字母替换。数字1代表输出刚度矩阵,2代表输出刚度和质量矩阵,3代表输出刚度、质量和阻尼矩阵。这些都是整体的。nsel,all。选择所有节点m,all,all。定义所有节点自由度为主自由度solve。求解selist,matname,3。列出所需要的整体刚度矩阵有限元法求总体刚度矩阵的方法及利用的相关原理 在有限元法中,求总体刚度矩阵的方法有两种。一种是直接利用刚度系数集成的方法获得总体刚度矩阵;第二种是由单元刚度矩阵按节点的顺序编号叠加而成,而建立单元刚度矩阵的方法有直接刚度法、虚功原理法、能量变分法等等。以上两种方法都应用到叠加原理。总体刚度矩阵的单元刚度矩阵 单元刚度矩阵奇异如a=1 0 0 2/3-1-2/30 1/3 2/3 0-2/3-1/30 2/3 4/3 0-4/3-2/32/3 0 0 4-2/3-41-2/3-4/3-2/3 7/3 4/32/3-1/3-2/3-4 4/3 13/3inv(a)Warning:Matrix is singular to working precision.ans=Inf Inf Inf Inf Inf InfInf Inf Inf Inf Inf InfInf Inf Inf Inf Inf InfInf Inf Inf Inf Inf InfInf Inf Inf Inf Inf InfInf Inf Inf Inf Inf Infdet(a)ans=0单元刚度矩阵一定是奇异的,这一点一般的有限元书上都有证明,给定某个位移为1,其它位移为0,代入F=KΔ,再由力的平衡关系,可推出矩阵(方阵)的该列元素的和为0,依次定义不同的非0位移,可得知其它列有同样性质,因此方阵的行列式为0,由此可知该方阵是奇异的。一般k为稀疏带状矩阵。应该说结构刚度矩阵在没有引入边界条件之前是奇异的,因为如果没有引入边界条件的话,对整个结构来说存在着刚体位移,也就是说ku=f这个方程存在着非零解,引入边界条件的话就是约束结构的整体刚体位移,使得刚度矩阵从奇异转化为非奇异。由对称性和奇异性的单元刚度矩阵组装成的结构刚度矩阵也具有对称性和奇异性。然而引入约束条件后,整体刚度矩阵则满秩。如未引入约束条件的整体矩阵b=7/3 4/。总体刚度矩阵的存储方式是什么? 方正存储,就是将整个矩阵存储二维等带宽存储,就是存储含对角元素及上半角元素一维变带宽存储,就是将二维半带宽存储中的部分零元素剔除,在一维数组中存储单元刚度矩阵在总体刚度矩阵的位置如何计算 有两种方法,一种是根据定义,一种是根据叠加原理,可列出具体的题,举例说明如何通俗易懂的解释有限元分析方法?单元网格的划分和刚度矩阵的组装更好的怎样理解? 我自己的理解:物理现象通过建模,得到计算模型【各种看不懂高大上的微积分方程】。但不是每个方程都能解…你好,请问一下桁架结构带未知参数的刚度矩阵如何在matlab中实现? 你提出的问题我之前刚好做过,使用有限元方法来进行桁架结构分析.Matlab编程实现平面杆单元分析首先,明确Matlab程序要实现的5个重要模块分别为:单元刚度矩阵的求解、单元组装、节点位移的求解、单元应力的求解、节点力的求解.下面给出这5个模块的实现.1.\\x09单元刚度矩阵求解定义函数Bar2D2Node_Stiffness,该函数计算单元的刚度矩阵,输入弹性模量E,横截面积A,两个节点坐标输出单元刚度矩阵k(4X4).具体代码如下:function k=Bar2D2Node_Stiffness(E,A,x1,y1,x2,y2)L=sqrt((x2-x1)*(x2-x1)+(y2-y1)*(y2-y1));x=acos((x2-x1)/L);C=cos(x);S=sin(x);k=E*A/L*[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];2.\\x09单元组装定义函数Bar2D2Node_Assembly,该函数进行单元刚度矩阵的组装,输入单元刚度矩阵k,单元的节点编号i、j.输出整体刚度矩阵KK,具体代码如下:function z=Bar2D2Node_Assembly(KK,k,i,j)DOF(1)=2*i-1;DOF(2)=2*i;DOF(3)=2*j-1;DOF(4)=2*j;for n1=1:4for n2=1:4KK(DOF(n1),DOF(n2))=KK(DOF(n1),DOF(n2))+k(n1,n2);endendz=KK;3.\\x09节点位移的求解定义函数Bar2D2Node_Disp(KK,num,p),该函数输入KK为总体刚度矩阵;num。如何获得结构的“刚度矩阵”? 利用结构力学中的矩阵位移法最简单的办法是下载一个结构力学求解器,清华版的,在窗口里画出结构后直接求解

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