MATLAB实现的有限元法结构分析:两铰抛物线拱振动

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"该资源是一本关于数值计算和声学振动工具包用户手册的应用实例,主要涉及结构分析、有限元法以及MATLAB程序设计。书中通过一个具体的两铰抛物线拱的自由振动算例,阐述了有限元法在结构分析中的应用。计算中使用了100个平面梁单元,得出的前三阶固有频率分别为3.475Hz、6.934Hz和8.964Hz。" 本文基于徐荣桥编著的《结构分析的有限元法与MATLAB程序设计》,重点介绍了有限元法在结构分析中的基本原理和应用。有限元法是一种广泛应用的数值计算方法,特别是在解决复杂工程问题时,如结构静力分析、振动分析、稳定性分析和动力响应分析等方面。书中的实例涉及各种单元类型,包括平面杆系、空间杆系、平面等参元、空间等参元、薄板壳单元和厚板壳单元。 在结构分析中,有限元法通过将连续体分解为离散的单元,然后对每个单元进行局部分析,最后组合所有单元的结果得到整体解决方案。书中的两铰抛物线拱算例展示了如何运用有限元法进行结构振动分析。通过对拱桥进行建模,使用MATLAB进行计算,得到了拱桥的前三阶固有频率和对应的振型,这有助于理解和评估结构的动态特性。 MATLAB作为一种强大的科学计算工具,不仅简化了复杂的数学公式推导,还为编程实现有限元算法提供了便利。本书通过结合MATLAB程序设计,使读者能够更直观地理解有限元理论,并提供实际操作的练习。每一章都包含具有工程背景的数值算例和源代码,使得理论与实践相结合,增强读者对有限元方法的掌握。 本书共八章,前两章介绍了有限元法的基本概念和MATLAB的基础知识。接着,从第三章开始,逐步深入到各种结构单元类型,包括杆单元、平面和空间梁单元、平面和空间等参数单元,以及薄板壳单元。书中还涵盖了MATLAB在符号运算和有限元列式推导中的应用,这对于深入理解和实施有限元理论至关重要。 这本书对于土木工程、工程力学、机械工程等领域的学生和研究人员来说,是一本理想的教材或参考书,能够帮助他们掌握有限元法在结构分析中的实际应用和MATLAB编程技巧。