第四讲结构力学有限元分析

第四讲结构力学有限元分析内容摘要：

    MATE tx ty tz pe pv pa pix piy piz dfx dfy dfz 材料参数行对应微分方程弱形式中的变量 E A Ix Iy Iz mx(x) my(x) mz(x) 微分方程弱形式： 未知变量： 材料参数： DIST = +[u/x。 u/x]*ea +[v/x,x。 v/x,x]*eiz +[w/x,x。 w/x,x]*eiy +[anx/x。 anx/x]*gjx 单元刚度矩阵对应微分方程弱形式中的左端项 LOAD = +[u]*dfx +[v]*dfy +[w]*dfz +[v/x]*rmz +[w/x]*rmy +[anx]*rmx 单元载荷向量对应微分方程弱形式中的右端项 单元刚度矩阵： 单元载荷向量： 2 2 2 22 2 2 20 []l xxz y x ddd u d u d v d v d w d wE A E I E I G I d xd x d x d x d x d x d x d x d x     0 0 0 0 0 0( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )l l l l l ly z x x z yd v d wf x u d x q x v d x q x wd x m x d x m x d x m x d xd x d x               坐标转换文件 在坐标转换文件 ，详见 《 有限元分析基础和应用 》 中相关章节 )： 多物理场描述文件 3dxyz a 0 6 u v w anx any anz glt bmugl2 bmull2 坐标系 a场有 0个初值 ， 6个自由度 a场方程描述文件 +单元类型和积分方法 结束标志 求解命令流控制文件 DEFI a ell START a SOLVSTRUCT a gidres(coor0)。 a场 +算法 (空一行 ) 初始化 a场 求解 a场 输出 gid格式的结果文件 工程背景 如下图所示，空间 1m*1m*， y方向有两根加强梁，四边固支，板受向下的均布力 q的作用，板的材料参数为 E=210GPa； v=； thick=； q=1000N；梁的材料参数为 E=210GPa；v=； A=； Ix=； Iy=； Iz=。 q 1/3 1/3 x z y 1/3 组合结构有限元分析 几何模型 有限元分析 微分方程描述： 板单元： 采用 adini板单元， adini矩形板单元是基于经典薄板理论的板单元，其广义内力和广义应变的定义是 xyxyMMM M2y2222 2xxyxyyxwxxwyywxyxy                                  κ 其广义应力应变关系是： MDκ其中： 3021 0 1 01 0 1 012( 1 )110 0 0 022EtD                       D平衡方程为： 2222220x y yx MMM qx x y y       梁单元 梁单元的平衡方程为： ( ) 0( ) 0。