有限元分析基础:MATLAB & ANSYS算例解析

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"选择单元类型-office2010 办公应用从入门到精通" 本文主要涉及的是有限元分析的基础知识,特别是在Office 2010办公应用的背景下,可能是通过Excel或其他工具进行简单的结构分析。尽管标题提及的是"Office 2010 办公应用从入门到精通",但内容实际讲解的是一个与工程计算相关的概念,即有限元分析(Finite Element Analysis,简称FEA),这是用于解决复杂工程和物理问题的一种数值计算方法。 在有限元分析中,"(5)支反力的计算"部分讲述的是如何根据结构的节点位移计算支反力。首先,通过整体刚度矩阵和已知的节点位移来确定所有节点的力。具体步骤是:将得到的位移结果与位移边界条件相结合,形成整体位移列阵U,然后将其代入整体刚度方程,计算出节点力P。例如,通过矩阵运算`P=KK*U`来求得力的结果。接着,根据公式(4-189)的对应关系,可以找出每个支反力的值。在这个例子中,得到了五个支反力的数值。 "(6)各单元的应力计算"则讲述了如何从整体位移列阵中提取出每个单元的位移,并利用特定函数计算单元的应力。这里使用了名为`Quad2D4Node_Stress`的函数,该函数需要单元的位移数据、弹性模量E、泊松比NU以及其它参数,来计算出单元的应力分量。这个过程对于理解结构的受力状态和性能至关重要。 此外,提到了一个【ANSYS 算例】4.7.2(2),它是基于4节点四边形单元对矩形薄板进行的分析,这表明除了MATLAB之外,还可以使用专业软件如ANSYS来进行更复杂的有限元分析。在ANSYS中,用户需要设置工作目录、工作文件名、计算类型,选择合适的单元类型,然后通过交互式操作完成建模和分析。 虽然标题提及的是Office 2010,但内容实际上探讨的是有限元分析的基础知识,包括如何计算支反力和单元应力,以及如何在ANSYS软件中进行有限元分析。这些知识对于工程领域,尤其是结构力学、机械工程、土木工程等专业的学生和技术人员来说是非常重要的。