matlab有限元平面四节点板,左端和下端固定,右端强制位移1

时间: 2023-08-23 17:30:30 浏览: 63
以下是一个 MATLAB 有限元平面四节点板模拟代码示例,其中左端和下端被固定,右端受到强制位移 1: ```matlab % 定义常数 E = 2.0e11; % 弹性模量 nu = 0.3; % 泊松比 h = 0.01; % 板厚 L = 1; % 板长 W = 1; % 板宽 T = 1; % 时间 dt = 0.01; % 时间步长 nsteps = T/dt; % 时间步数 % 定义节点和单元 nnode = 4; % 节点数 nelem = 1; % 单元数 node = [0 0; L 0; L W; 0 W]; % 节点坐标矩阵 elem = [1 2 3 4]; % 单元矩阵 % 定义节点位移和速度 u = zeros(2*nnode, 1); % 初始位移 v = zeros(2*nnode, 1); % 初始速度 % 定义边界条件 fixed_nodes = [1 2 5 8]; % 固定节点 free_nodes = setdiff(1:nnode, fixed_nodes); % 自由节点 % 定义应力应变关系 D = E/(1-nu^2)*[1 nu 0; nu 1 0; 0 0 (1-nu)/2]; % 弹性矩阵 % 定义负载 f = zeros(2*nnode, 1); % 初始负载 f(2*(free_nodes-1)+1) = -1; % 右端受到强制位移 1 % 循环模拟板的变形 for i = 1:nsteps % 计算单元应力和应变 [stress, strain] = plate_stress_strain(node, elem, u, D); % 计算单元力 f_elem = plate_forces(node, elem, stress, h); % 组装全局负载 f_global = plate_assemble(f_elem, elem, nnode); f_global(2*(fixed_nodes-1)+1) = 0; % 固定节点受到零负载 % 计算节点加速度 a = plate_accel(u, v, f_global, nnode); % 更新节点位移和速度 u_new = plate_displace(u, v, a, dt); v_new = plate_velocity(v, a, dt); % 更新节点状态 u = u_new; v = v_new; end % 绘制板的变形 figure; patch('Faces', elem, 'Vertices', node+reshape(u, nnode,2)); axis equal; xlabel('x'); ylabel('y'); ``` 在这个示例中,我们使用平面四节点板模型来表示板的变形,其中左端和下端被固定,右端受到强制位移 1。我们使用有限元方法计算单元应力和应变,并使用牛顿第二定律计算单元力和节点加速度。我们还使用边界条件将固定节点的位移和负载设为零。最后,我们绘制了板的变形,以便于可视化和分析。

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