剛架有限元程序設(shè)計.ppt

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1N 1m 1m 1m 計算各節(jié)點位移計算各約束反力計算各節(jié)點最大應(yīng)力 剛架結(jié)構(gòu)有限元程序設(shè)計 1Nm 2N 1m 單元應(yīng)力 程序設(shè)計流程 一 前期準(zhǔn)備工作 節(jié)點 編號 坐標(biāo)單元 編號 節(jié)點組成 材料屬性載荷 作用節(jié)點 方向 大小約束 作用節(jié)點 方向 二 中間實戰(zhàn)環(huán)節(jié) 單元剛度矩陣 直接選用整體剛度矩陣 總自由度編號 對號入座節(jié)點力列向量 對號入座約束處理 去處奇異性 三 求解及后處理 解線性方程組得位移代入約束方程得反力代入單元本構(gòu)方程得應(yīng)力 編程要點 一 輸入信息及其計算機語言描述 節(jié)點 編號 坐標(biāo)單元 編號 節(jié)點組成 材料屬性載荷 作用節(jié)點 方向 大小約束 作用節(jié)點 方向 1 節(jié)點定義 一維數(shù)組 編程要點 一 輸入信息及其計算機語言描述 2 單元定義 兩維數(shù)組 i表示單元編號 j包含單元節(jié)點數(shù) 節(jié)點號 材料屬性號 截面特性號等 例 有限元計算編程要點 一 輸入信息及其計算機語言描述 兩維數(shù)組 i表示載荷編號 j包含載荷作用節(jié)點號 自由度號 大小 例 3 載荷定義 有限元計算編程要點 一 輸入信息及其計算機語言描述 兩維數(shù)組 i表示約束編號 j包含約束作用節(jié)點號 自由度號 值 例 4 約束定義 編程要點 1 總自由度自動編號程序 二 核心程序 總自由度編號整體剛度矩陣組裝節(jié)點力列向量形成約束處理 i表示節(jié)點號 j位置表示節(jié)點局部自由度編號 初始置1 運行后數(shù)值為總自由度編號 節(jié)點碼 局部自由度碼 總自由度碼對應(yīng)關(guān)系數(shù)組 節(jié)點1節(jié)點2節(jié)點3節(jié)點4節(jié)點5節(jié)點6 目標(biāo)函數(shù) 輸出信息 確定每個節(jié)點的每個自由度對應(yīng)整體自由度的編號 已知條件 輸入信息 節(jié)點總數(shù)nTotalNode每個節(jié)點自由度數(shù)總數(shù)nNodeFreedom i表示節(jié)點號 j位置表示節(jié)點自由度順序 數(shù)值表示總自由度號 整體編碼數(shù)組充 1 整體編碼數(shù)組生成 2 單元剛度矩陣生成程序 單元信息 單元剛度矩陣 3 總剛度矩陣生成程序 總剛置0 單剛裝配 單元信息 單元節(jié)點總自由度編號 4 節(jié)點力向量生成程序 總節(jié)點力向量置0 填充非0節(jié)點力 5 約束 邊界條件 處理程序 充大數(shù)法 6 解線性方程組 高斯消去法 7 求約束反力