c++编写三维五节点四单元四铰端约束桁架 求结点位移
时间: 2023-09-04 19:17:12 浏览: 141
要求解三维五节点四单元四铰端约束桁架的结点位移,需要进行以下步骤:
1. 定义节点坐标和单元信息
首先,需要定义桁架的节点坐标和单元信息。节点坐标可以用一个数组来表示,每个节点有三个坐标值;单元信息可以用一个数组来表示,每个单元有四个节点编号。
2. 构建刚度矩阵
根据弹性力学原理,桁架的刚度矩阵可以通过每个单元的刚度矩阵加总得到。对于四节点单元,其刚度矩阵可以通过以下公式求得:
```
k = E*A/L * [1 -1; -1 1] + G*As/L * [0 0; 0 0.5; 0.5 0; 0 0.5; 0.5 0; 0 0; 0 0.5; 0.5 0; 0 0.5; 0.5 0; 0 0; 0 0; 0 0; 0 0; 0 0; 0 0.5; 0.5 0; 0.5 0; 0 0; 0 0.5; 0.5 0; 0.5 0; 0 0; 0 0.5; 0.5 0; 0 0.5; 0.5 0; 0 0; 0 0; 0 0; 0 0; 0 0.5; 0.5 0; 0 0.5; 0.5 0; 0 0.5; 0.5 0; 0 0.5; 0.5 0; 0.5 0; 0 0.5; 0.5 0; 0.5 0; 0.5 0; 0 0; 0 0; 0 0; 0 0]
```
其中,E为弹性模量,A为横截面积,L为单元长度,G为剪切模量,As为剪切面积。
3. 应用边界条件
在桁架中,有些节点是固定的,称为“铰支点”。这些节点的位移应该为0。因此,需要将这些节点对应的行和列从刚度矩阵中删除,并在位移向量中添加相应的边界条件。
4. 求解位移
通过解方程 `Ku=F`,可以求得未知位移向量u。其中,K为刚度矩阵,F为外力向量。
完成上述步骤后,即可求得三维五节点四单元四铰端约束桁架的结点位移。
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