结构动力学,L型平面钢架,三个节点,一节点与基础相连,2节点施加一个x方向的单位1的力,求3个节点的位移
时间: 2024-03-05 21:48:40 浏览: 170
youxianyuan.rar_平面钢架_平面钢架 MATLAB_有限元_钢架 有限元_钢结构
下面是一个求解L型平面钢架节点位移的 Matlab 代码示例:
```
% 定义问题的参数和初始条件
M = [10 0 0; 0 20 0; 0 0 5]; % 质量矩阵
K = [20 -10 0; -10 30 -10; 0 -10 15]; % 刚度矩阵
F = [1; 0; 0]; % 外力向量
dt = 0.01; % 时间步长
t_end = 5; % 总的时间
nsteps = round(t_end/dt); % 时间步数
u = zeros(3, nsteps+1); % 位移向量
v = zeros(3, nsteps+1); % 速度向量
a = zeros(3, nsteps+1); % 加速度向量
u(:,1) = [0; 0; 0]; % 初始位移
v(:,1) = [0; 0; 0]; % 初始速度
a(:,1) = inv(M)*(F-K*u(:,1)); % 初始加速度
% 循环求解
for i = 2:nsteps+1
if i*dt <= 1 % 施加力的时间段
F = [1; 0; 0];
else
F = [0; 0; 0];
end
a(:,i) = inv(M)*(F-K*u(:,i-1));
v(:,i) = v(:,i-1) + dt/2*(a(:,i)+a(:,i-1));
u(:,i) = u(:,i-1) + dt*v(:,i-1) + dt^2/2*a(:,i-1);
end
% 可视化结果
t = linspace(0, t_end, nsteps+1);
plot(t, u(1,:), 'r', t, u(2,:), 'g', t, u(3,:), 'b');
legend('Node 1', 'Node 2', 'Node 3');
xlabel('Time');
ylabel('Displacement');
```
这个代码使用了简单的线性动力学方法求解L型平面钢架节点位移。你可以根据需要修改质量矩阵、刚度矩阵和外力向量,以适应你自己的问题。你也可以使用其他的数值方法,比如中点法或者四阶龙格-库塔法,以提高求解精度。同时,你可以考虑加入阻尼、非线性等因素,以更加准确地模拟结构的动力学行为。
阅读全文