matlab有限元法代码
时间: 2023-11-20 10:57:31 浏览: 226
根据提供的引用内容,我可以为您提供一个简单的Matlab有限元法代码的范例,以求解平面应力问题为例:
```matlab
% 定义参数
a = 0.5; % 中心孔半径
h = 3; % 厚度
w = 6; % 宽度
E = 10e6; % 弹性模量
v = 0.3; % 泊松比
P = 1000; % 外载荷
% 网格划分
Meshing;
% 计算刚度矩阵和外载矩阵
[K, F] = StiffnessForce(Node_information, Element_information, P, v, E);
% 求解节点位移
U = inv(K) * F;
% 计算应力分布
Stress = StressDistribution(Node_information, Element_information, U, v, E);
% 绘制应力云图
PlotStress(Node_information, Element_information, Stress);
```
其中,Meshing.m文件用于进行网格划分,StiffnessForce.m文件用于计算刚度矩阵和外载矩阵,StressDistribution.m文件用于计算应力分布,PlotStress.m文件用于绘制应力云图。
相关问题
有限元弧长法 matlab 代码
有限元弧长法是一种用于找到曲线、曲面或三维实体的弧长的方法。在Matlab中,可以使用以下代码来实现有限元弧长法:
```matlab
function [s,ds,ddx,ddy,ddz] = arc_length(x,y,z)
% 计算曲线或曲面的弧长和其对应的一阶、二阶导数
n = length(x);
s = zeros(n,1);
ds = zeros(n,1);
ddx = zeros(n,1);
ddy = zeros(n,1);
ddz = zeros(n,1);
for i = 2:n
dl = sqrt((x(i)-x(i-1))^2 + (y(i)-y(i-1))^2 + (z(i)-z(i-1))^2);
s(i) = s(i-1) + dl;
ds(i) = dl;
end
for i = 2:n-1
ddx(i) = (x(i+1)-x(i-1))/(2*ds(i));
ddy(i) = (y(i+1)-y(i-1))/(2*ds(i));
ddz(i) = (z(i+1)-z(i-1))/(2*ds(i));
end
ddx(1) = ddx(2);
ddy(1) = ddy(2);
ddz(1) = ddz(2);
ddx(n) = ddx(n-1);
ddy(n) = ddy(n-1);
ddz(n) = ddz(n-1);
end
```
这段代码实现了对输入的曲线或曲面坐标值数组x、y、z进行计算,输出该曲线或曲面每个点的弧长s、弧长微分ds,以及对应的一阶导数ddx、ddy、ddz。这可以帮助用户在Matlab中使用有限元弧长法精确计算曲线或曲面的弧长,并得到其导数信息。
逆有限元法matlab程序代码
以下是一个简单的逆有限元法的Matlab程序代码示例:
```matlab
% 定义材料属性
E = 200e9; % 弹性模量
nu = 0.3; % 泊松比
% 定义几何参数
L = 1; % 结构长度
W = 0.1; % 结构宽度
H = 0.02; % 结构高度
% 定义节点和单元数目
nNodesX = 10; % X方向上的节点数目
nNodesY = 2; % Y方向上的节点数目
nElementsX = nNodesX - 1; % X方向上的单元数目
nElementsY = nNodesY - 1; % Y方向上的单元数目
% 生成节点坐标矩阵
x = linspace(0, L, nNodesX);
y = linspace(0, W, nNodesY);
[X, Y] = meshgrid(x, y);
nodes = [X(:), Y(:)];
% 生成单元矩阵
elements = delaunay(nodes(:,1), nodes(:,2));
% 定义边界条件
fixedNodes = find(nodes(:,1) == 0); % X方向上固定边界
forceNodes = find(nodes(:,1) == L); % X方向上施加力的边界
forceMagnitude = 1000; % 施加力的大小
% 初始化全局刚度矩阵和载荷向量
K = zeros(2*nNodesX*nNodesY);
F = zeros(2*nNodesX*nNodesY, 1);
% 循环遍历每个单元
for e = 1:size(elements, 1)
% 获取单元的节点编号
elementNodes = elements(e, :);
% 获取单元的节点坐标
elementCoordinates = nodes(elementNodes, :);
% 计算单元的局部刚度矩阵
ke = computeElementStiffness(elementCoordinates, E, nu);
% 组装单元刚度矩阵到全局刚度矩阵
K = assembleStiffness(K, ke, elementNodes);
end
% 施加边界条件
K(fixedNodes*2-1,:) = 0;
K(fixedNodes*2-1,fixedNodes*2-1) = 1;
K(fixedNodes*2,:) = 0;
K(fixedNodes*2,fixedNodes*2) = 1;
% 施加载荷
F(forceNodes*2) = forceMagnitude;
% 求解位移场
U = K\F;
% 绘制位移场
quiver(nodes(:,1), nodes(:,2), U(1:2:end), U(2:2:end));
% 计算应力场
sigma = computeStress(nodes, elements, U, E, nu);
% 绘制应力场
trisurf(elements, nodes(:,1), nodes(:,2), sigma);
```
上述代码仅为一个简单的示例,实际问题的求解可能需要更复杂的算法和步骤。你可以根据具体问题的要求进行修改和扩展。
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