平面桁架的有限元法 一、建立有限元模型 平面桁架是现成的有限元模型, 只有节点力 二、单元分析 位移假设,几何方程,物理方程, 单元刚度矩阵 三、总刚度矩阵、总载荷列阵、引入支撑 每个节点建立平衡方程 集成技术(叠加法、对号入座) 四、求解、结果分析,后处理一、建立有限元模型 平面桁架是现成的有限元模型, 只有节点力 桁架原型= 有限元模型二、单元分析 平面二力杆单元 注意:一个单元的节点数目( 2); 一个节点的自由度数目(2); 有整体坐标系和局部坐标系之分二、单元分析(先在局部坐标系中进行) 问题:当节点位移一定,相应的节点力为多大 ? 节点力与 节点位移 之间的比 例常数为 刚度系数 目标:建立单元刚度矩阵。 方法:结构力学的位移法加虚功原理, 皆用节点位移表示。1、位移假设: 设各点的位移 ,即位移场为 其中 为待定系数,由节点 坐标和节点位移确定 。 将位移写成矩阵形式 :在节点上满足: 写成矩阵形式:解线性代数方程组,得 代入 得节点位移与单元内位移 的关系 其中 为形函数。 用Machematica 推导形函数 : 在编程中只关心节点位移 的系数矩阵2、应变(从位移求应