手工与Matlab+Ansys：钢架结构有限元分析详解

本资源是一份关于有限元钢架结构分析的手算方法和数值模拟文档，主要包括以下几个部分： 1. 问题重述：阐述了研究的对象，即一个平面钢架结构，要求使用平面梁单元进行手工有限元法求解。任务涉及单元离散化、单元分析（包括计算单元刚度矩阵和节点等效载荷）、单元组装成总体刚度矩阵，以及边界条件的处理和整体方程的求解。此外，还需计算B点的位移和A、C处的支撑反力，并绘制相应的力学图。 2. 手工求解：详细介绍了离散化过程，包括单元编号（①和②）和节点编号（1、2、3）。单元分析部分涉及在局部坐标系下构建刚度矩阵，对两个单元分别进行计算。 3. Matlab编程求解：这部分介绍了使用Matlab编程解决此问题的方法，包括整体流程图的绘制，输入数据的准备，单元刚度矩阵和总体刚度矩阵的计算，以及未约束点位移和支反力的求解。最后，输出数据并编写完整的程序。 4. 有限元求解：涉及到预处理和模型建立，包括在Ansys中的模型设置和分析计算，最终得到的结果与手工和Matlab计算结果进行对比。 5. 结果比较：在完成所有计算后，将通过比较不同方法得出的结果来验证模型的准确性和编程的正确性。 6. 心得体会：文档中还可能包含了团队成员的学习心得和分工情况，如王小灿、孙明哲和张国威等人的角色和贡献。 7. 附录：提供了Matlab程序代码，供读者参考和学习。 这份文档不仅包含了理论分析，还结合了实际操作和编程技巧，对于理解和掌握有限元方法在钢架结构分析中的应用具有很高的实用价值。通过阅读和实践，读者可以提升自己的手工求解能力和软件应用能力。