有限元分析钢架结构：手算MATLAB与ANSYS模拟

"该资源是一份关于有限元分析的作业整理，主要涵盖了钢架结构的手工分析、MATLAB编程求解以及ANSYS模拟。通过手算、编程和模拟软件的应用，对平面钢架结构进行详细分析，包括离散化、单元分析、边界条件处理、结果计算和图形绘制。同时，还包括了结果比较和个人心得体会。" 这篇文档详细介绍了有限元分析在钢架结构中的应用，主要包括以下几个关键知识点： 1. **问题重述**：文档首先明确了分析的对象，即一个平面钢架结构，并列举了题目要求，包括使用平面梁单元的手工求解、MATLAB编程实现、ANSYS模拟，以及结果的比较和报告撰写。 2. **有限元法手工求解**：这部分内容阐述了有限元分析的基本步骤，包括： - **离散化**：将结构划分为两个单元（①和②），并分配节点编号（1、2、3）。 - **单元分析**：计算每个单元的刚度矩阵和节点载荷向量。 - **单元组装**：组合单元刚度矩阵，形成整体刚度矩阵。 - **边界条件**：引入边界条件，调整总体刚度矩阵和位移向量。 - **求解**：解整体刚度方程，得到节点位移和转角。 - **结果计算**：计算支撑反力，绘制轴力图、弯矩图和剪力图。 3. **MATLAB编程求解**：详细列出了MATLAB求解的步骤，包括输入数据、计算单元刚度矩阵、建立总体刚度矩阵、计算未约束点位移、计算支反力、输出数据和编写程序。 4. **有限元求解（ANSYS部分）**：介绍了在ANSYS中进行预处理（模型建立）、分析计算、求解结果和绘制图形的过程。 5. **结果比较**：对手工计算、MATLAB编程和ANSYS模拟的结果进行了对比，以验证不同方法的一致性。 6. **心得体会**：参与项目的三位成员分享了他们的学习体验和各自承担的工作内容。 7. **附录**：包含了MATLAB程序代码，供读者参考。 这份资料全面地展示了有限元分析在工程实践中的应用，不仅覆盖了理论知识，还提供了实际操作的案例，对于理解和掌握有限元分析技术具有很高的价值。