逆有限元法matlab程序代码
时间: 2023-08-20 08:50:31 浏览: 409
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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