框架結(jié)構(gòu)有限元程序設(shè)計(jì).

1、框架結(jié)構(gòu)有限元程序設(shè)計(jì)1. 計(jì)算各節(jié)點(diǎn)位移2. 計(jì)算各約束反力3. 計(jì)算節(jié)點(diǎn)應(yīng)力E = l A = 11 = 1 h = 1 2N1m0.5m o.5m 1mim 0.5m 0.5mKf 訂訂EA 0L2EI0EAL006 El12 £/6 El0L1e14 El6 El2EI0LL2LEA00L12 £/6 El稱eL24 ElLcos asin a0000-sin acos a0000V.I00l000> =J“2000cos asin a0V2000-sin acos a0q00000I耐十可耐=門“刃町=町可可/? = 可町汀廠=可問=1燈K門刃程序設(shè)計(jì)流程一

2、、前期準(zhǔn)備工作點(diǎn)元荷束 節(jié)單載約 1.2 3 4編號(hào)、坐標(biāo)編號(hào)、節(jié)點(diǎn)組成、材料屬，性 作用節(jié)點(diǎn)、方向、大小 作用節(jié)點(diǎn)、方向二、中間實(shí)戰(zhàn)環(huán)節(jié)1 單元?jiǎng)偠染仃嚕褐苯舆x用2. 整體剛度矩陣：總自由度編號(hào)、對(duì)號(hào)入座3節(jié)點(diǎn)力列向量：對(duì)號(hào)入座4.約束處理：去處奇異性三、求解及后處理1. 解線性方程組得位移2 .代入約束方程得反力3. 代入單元本構(gòu)方程得應(yīng)力編程要點(diǎn)一、輸入信息及其計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述點(diǎn)元荷束 節(jié)單載約編號(hào)、坐標(biāo)編號(hào)、節(jié)點(diǎn)組成、材料屬，性 作用節(jié)點(diǎn)、方向、大小 作用節(jié)點(diǎn)、方向1、節(jié)點(diǎn)定義維數(shù)組： X" r/j2、單元定義兩維數(shù)組：'-element / j有限元計(jì)算編程要點(diǎn)一、輸

3、入信息及其計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述3、載荷定義兩維數(shù)組：F _ node4、約束定義兩維數(shù)組：CMS"川刀編程要點(diǎn)二、核心稈序總自由度編號(hào)整體剛度矩陣組裝節(jié)點(diǎn)力列向量形成約束處理1、總自由度自動(dòng)編號(hào)程序node _ freedom / ji表示節(jié)點(diǎn)號(hào)，丿位置表示節(jié)點(diǎn)局部自由度編號(hào)，初始置1, 運(yùn)行后數(shù)值為總自由度編號(hào)。節(jié)點(diǎn)碼局部自由度碼總自由度碼對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)組node _ freedom / j J巧點(diǎn)1|V.*«2 廿點(diǎn)3 節(jié)點(diǎn)4|V.*X5|V.*>6I11111 1' r1 1''局部碼313I 7110131623568 911 121415 I1

4、718總自由度碼局部碼2已知條件（輸入信息）：節(jié)點(diǎn)總數(shù)nTotalNode每個(gè)節(jié)點(diǎn)自由度數(shù)總數(shù)nNodeFreedom口標(biāo)函數(shù)（輸出信息）：確定每個(gè)節(jié)點(diǎn)的每個(gè)白山度對(duì)應(yīng)整體白山 度的編號(hào) node _ freedom Zl j，表示節(jié)點(diǎn)號(hào)，丿位置表示節(jié)點(diǎn)自由度順序，數(shù) 值表示總自由度號(hào)。整體編碼數(shù)組充“1”for (i = 0; i < nTotalNode ;z + +) for (j = 0; y < nNodefreed om ;丿 + +) node _ fredom / j = 1;整體編碼數(shù)紐生成iTemp = 0for (/ = 0; i < nTotalNod

5、e + + ) for (7 = 0； j < nNodefreed om ；丿 + +) iTemp = iTemp + node _ fredom |7 JI; node _ fredom / j = iTemp ;2、單元?jiǎng)偠染仃嚿沙绦騿卧畔? _ element /J j計(jì)算厶,0計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣切計(jì)算單元KF計(jì)算單元斤r斤I =儀rk愉3、總剛度矩陣生成程序總剛置0S刀=0.0單剛裝配for (ie = 0; ie < nToialElem em ie 十十)單元信息 i _ element ie j單元節(jié)點(diǎn)總自由度編號(hào)Mde _ freedom / jiTJT2JT

6、3JT4JT5JT6S迅一 1迅- 1 = S迅一 1迅- 1+ 件S迅-iT2-1= S迅-IJ/T2-IJ+ kl24、節(jié)點(diǎn)力向量生成程序總節(jié)點(diǎn)力向量置0for (z = 0; i < nTotal _ freedom ;Z + +)Fi= 0.0填充TFO節(jié)點(diǎn)力for (/ = 0; i < nTotal _ nodal _ force ;i + + )八=F _ node / 1j2 = F _ node /2temp = F _ node 73k = node _ freedom j j2Fk = temp5、約束（邊界條件）處理程序充人數(shù)法:6卍|+©2&qu

7、ot;2+63“3= /|+幻2“2 +°23“3 = fl °3|"| +°32“2 +°33“3 =厶a12 = x 10 5fi = a22x<Sfor (/ = 0; i < nTotal _ constr ;z + +)j = constr /1| 01j2 = constr / 1temp = constr / JI 2k = node _ freedom j j2Skk Skkf.0e5Fk = temp6、解線性方程組高斯消去法K13 = /?)Skk Uk“257、求約束反力allwl+a12w2 + aI3w3 =刀+“22“2 + °23“3 = Aayu + a32u2 + a33u3 = fyu2 = 3fl = a2lltl +22ll2+a23Ufor (z = 0; i < nTotcd _ constr ;/ + +)j = constr z II 0j2 = constr