工程计算实践作业基于MATLAB的平面刚架静力分析 为了进一步理解有限元方法计算的过程,本文根据矩阵位移法的基本原理应用MATLAB编制计算程序对以平面刚架结构进行了静力分析。本文还利用ANSYS大型商用有限元分析软件对矩阵位移法的计算结果进行校核,发现两者计算结果相当吻合,验证了计算结果的可靠性。一、 问题描述如图1所示的平面刚架,各杆件的材料及截面均相同,E=210GPa,截面为0.120.2m的实心矩形,现要求解荷载作用下刚架的位移和内力。图1二、矩阵位移法计算程序编制为编制程序方便考虑,本文计算中采用“先处理法”。具体的计算步骤如下。(1) 对结构进行离散化,对结点和单元进行编号,建立结构(整体)坐标系和单元(局部)坐标系,并对结点位移进行编号;(2) 对结点位移分量进行编码,形成单元定位向量;(3) 建立按结构整体编码顺序排列的结点位移列向量,计算固端力、等效结点荷载 及综合结点荷载列向量;(4) 计算个单元局部坐标系的刚度矩阵,通过坐标变