"matlab小程序-平面应力有限元求解器"是基于Matlab编程环境开发的一个计算工具,用于解决工程中的平面应力问题。在机械工程、土木工程、航空航天等领域,平面应力问题广泛存在,例如薄板结构分析、桥梁设计等。通过有限元方法(Finite Element Method, FEM),我们可以将复杂的连续体问题离散化为多个简单的元素,然后对每个元素进行分析,最后汇总得到整个结构的解。 这个Matlab小程序的核心在于将有限元方法应用于平面应力问题的求解。程序主要包括以下几个关键部分: 1. **main.m**:这是程序的主入口文件,它负责调用其他子函数,设置输入参数(如网格划分、边界条件、材料属性等),并显示计算结果。用户通常在此文件中修改或输入问题的具体信息。 2. **strain_compu.m**:这个文件实现了应变计算功能。在有限元分析中,首先需要根据节点坐标和单元类型计算单元内部的应变。应变是衡量物体形状变化的物理量,是位移的导数。此函数将节点位移转换为单元应变,为下一步计算应力做准备。 3. **stiffness.m**:刚度矩阵计算是有限元法的关键步骤。该函数根据单元的几何特性、材料属性和应变状态计算单元刚度矩阵。刚度矩阵反映了结构对变形的抵抗能力,与力和位移的关系密切。 4. **Assembly.m**:组装过程涉及到将所有单元的局部刚度矩阵合并成全局刚度矩阵,并处理边界条件。在这一阶段,程序会消除自由度,构建系统方程,以便后续求解。 在Matlab中实现有限元求解器,通常包括以下步骤: 1. **模型定义**:定义问题的几何形状,选择适当的单元类型(如线性三角形或四边形单元)来覆盖模型。 2. **网格生成**:将模型划分为一系列的小单元,生成节点和连接它们的元素。 3. **边界条件设定**:指定固定边界、荷载等外部条件,这些条件将影响结构的响应。 4. **刚度矩阵与载荷向量**:计算每个单元的刚度矩阵并进行组装,同时确定作用在结构上的载荷向量。 5. **求解线性系统**:使用Matlab的内置函数(如`linsolve`或`sparse`矩阵操作)求解由刚度矩阵和载荷向量构成的线性系统。 6. **后处理**:计算并显示结构的位移、应力、应变等结果,可以绘制图形以直观展示分析结果。 这个Matlab小程序为用户提供了一种便捷的工具,无需深入理解有限元法的底层细节,即可进行平面应力问题的模拟。用户可以根据具体需求调整代码,扩展其功能,例如引入非线性效应、考虑热载荷等。通过学习和使用这个程序,不仅可以掌握有限元分析的基本原理,还能提高Matlab编程技能。
2025-04-24 22:52:06 3KB matlab
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开发了一个有限元分析计算机程序,该程序使用等参单元(每个单元具有4个节点)来求解线性,静态,二维平面应力弹性问题。 载荷受 2D 点力限制。 边界条件仅限于要应用于节点的均匀位移边界条件。 该程序主要关注任何现代有限元包的“求解器”部分,但是,一些预处理和后处理实用程序,仅用于基本网格生成,或显示产生的应力、应变或位移场,也可根据需要开发. 所有输入和物理计算均以公制单位执行。 除非另有说明,所有显示的结果也都是公制单位。 - 位置、位移:米 (m) - 力:牛顿 (N) - 压力、应力、杨氏模量:帕斯卡 (Pa)
2022-05-06 11:44:11 3.17MB matlab
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【已验证源码】【R2017b】钢和混凝土的非线性三维有限元求解器.zip
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2021-09-02 22:56:25 1KB 整体刚度阵 常体力常应变 Matlab
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对EIT正问题中节点电势采用有限元方法进行求解,为加深求解方法。
2021-08-30 19:16:40 4KB EIT有限元
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2021-06-23 14:05:09 343KB 有限元 泊松方程
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间断有限元求解二维声波方程 空间上采用间断有限元离散 时间上采用三阶龙格库塔离散 Utt=Uxx+Uyy U(t=0)=sin(2pi(x+y)) Ut(t=0)=0 0=
2019-12-21 19:52:48 4KB 间断有限元 间断伽辽金
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