matlab编写有限元四节点等参单元的刚度矩阵计算
时间: 2023-10-31 10:00:49 浏览: 174
下面是一个简单的 MATLAB 代码示例,用于计算四节点等参单元的刚度矩阵。请注意,这个代码只是一个示例,可能需要根据你的具体应用进行调整和修改。
```
% 定义单元的自由度和节点坐标
ndof = 2; % 自由度数目
nnode = 4; % 节点数目
coord = [0,0; 1,0; 1,1; 0,1]; % 节点坐标
% 定义材料和几何参数
E = 210e9; % 弹性模量
nu = 0.3; % 泊松比
t = 0.01; % 单元厚度
% 计算单元的刚度矩阵
Ke = zeros(ndof*nnode,ndof*nnode);
for i = 1:ndof*nnode
for j = 1:ndof*nnode
% 计算局部刚度矩阵
Klocal = E/(1-nu^2) * [1, nu, 0, -nu; nu, 1, -nu, 0; 0, -nu, 1, nu; -nu, 0, nu, 1];
Klocal = Klocal * t/2 * (1/det([1,1,1,1; coord(:,1)', coord(:,2)']));
% 计算全局刚度矩阵
Ke(i,j) = Klocal(mod(i-1,ndof)+1,mod(j-1,ndof)+1) * (i<=ndof*nnode/2) * (j<=ndof*nnode/2);
Ke(i,j+ndof*nnode/2) = Klocal(mod(i-1,ndof)+1,mod(j-1,ndof)+1) * (i<=ndof*nnode/2) * (j>ndof*nnode/2);
Ke(i+ndof*nnode/2,j) = Klocal(mod(i-1,ndof)+1,mod(j-1,ndof)+1) * (i>ndof*nnode/2) * (j<=ndof*nnode/2);
Ke(i+ndof*nnode/2,j+ndof*nnode/2) = Klocal(mod(i-1,ndof)+1,mod(j-1,ndof)+1) * (i>ndof*nnode/2) * (j>ndof*nnode/2);
end
end
% 输出刚度矩阵
disp('Ke = ');
disp(Ke);
```
在这个例子中,我们首先定义了单元的自由度数目和节点坐标。然后,我们定义了材料和几何参数。最后,我们循环遍历单元的所有自由度,计算局部刚度矩阵,并将其组装成全局刚度矩阵。最后,我们输出刚度矩阵。
请注意,这里的代码只是一个简单的例子,可能需要根据你的具体应用进行调整和修改。
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