Matrix_Displacement_Method——by MATLAB GUI
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yanfeng39@zju.edu.cn
《结构力学》课程设计之
矩阵位移法
——MATLAB GUI实现
姓名：郑延丰
学号：3061211039
班级：土木0602
指导老师：陈水福
日期：2009年3月30日
目录
TOC \o "1-3" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc226216810" 一、程序说明 PAGEREF _Toc226216810 \h 3
HYPERLINK \l "_Toc226216811" ?数据结构 PAGEREF _Toc226216811 \h 3
HYPERLINK \l "_Toc226216812" ?单元类型 PAGEREF _Toc226216812 \h 3
HYPERLINK \l "_Toc226216813" ?约束定义 PAGEREF _Toc226216813 \h 3
HYPERLINK \l "_Toc226216814" 二、前处理程序(PREPROCESSOR) PAGEREF _Toc226216814 \h 4
HYPERLINK \l "_Toc226216815" ?Main PAGEREF _Toc226216815 \h 4
HYPERLINK \l "_Toc226216816" ?Material PAGEREF _Toc226216816 \h 17
HYPERLINK \l "_Toc226216817" ?Node PAGEREF _Toc226216817 \h 22
HYPERLINK \l "_Toc226216818" ?Element PAGEREF _Toc226216818 \h 27
HYPERLINK \l "_Toc226216819" ?BC PAGEREF _Toc226216819 \h 32
HYPERLINK \l "_Toc226216820" ?Force PAGEREF _Toc226216820 \h 39
HYPERLINK \l "_Toc226216821" 三、计算程序(PROCESSOR) PAGEREF _Toc226216821 \h 46
HYPERLINK \l "_Toc226216822" 四、后处理程序(POSTPROCESSOR) PAGEREF _Toc226216822 \h 52
HYPERLINK \l "_Toc226216823" 五、算例(EXAMPLES) PAGEREF _Toc226216823 \h 56
HYPERLINK \l "_Toc226216824" ?算例1：桁架结构(《结构力学Ⅰ》P222) PAGEREF _Toc226216824 \h 56
HYPERLINK \l "_Toc226216825" ?算例2：刚架结构(《结构力学Ⅰ》P294) PAGEREF _Toc226216825 \h 58
HYPERLINK \l "_Toc226216826" ?算例3：组合结构(《结构力学Ⅰ》P425) PAGEREF _Toc226216826 \h 61
HYPERLINK \l "_Toc226216827" 参考文献 PAGEREF _Toc226216827 \h 64
矩阵位移法
——MATLAB GUI实现
一、程序说明
本程序用MATLAB GUI实现矩阵位移法。矩阵位移法的原理见参考文献[2]第九章。
数据结构
采用矩阵存储，每一行存放一条数据记录，每个矩阵的意义及每一列的含义见表1，并使用*.mat文件进行变量在子对话框之间的传递。
表1数据结构
矩阵名称
意义
第一列
第二列
第三列
第四列
gMaterial
单元材料
弹性模量E
惯性矩I(杆为-1)
截面积A
gNode
结点
坐标x
坐标y
连接条件
gElement
单元
结点1号
结点2号
材料号
gDF
分布荷载
单元号
结点1处值
结点2处值
自由度方向
gNF
集中荷载
结点号
自由度方向
集中力值
gBC1
支座约束
结点号
自由度号
约束值
gBC2
结点耦合
结点1号
结点2号
耦合方向
另外，计算所产生的gK为(3*n，3*n)的稀疏矩阵，gP为(3*n，1)的稀疏向量，gENF为(m，6)的矩阵，其中n为结点数，m为单元数。
单元类型
单元分为杆单元以及梁单元。根据实际经验，杆单元以及梁单元的材料往往不同，并且在计算中并不需要用到杆单元的惯性矩I，故可以令杆单元的I=-1，以便在程序中鉴别
)
