[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] 平面4节点线性“完全积分”单元(CPS4)

  (业余时间 和小伙伴一起写写有限元程序

  • 程序作者 ( Author )

JiDong Cui (崔济东) 1, XueLong Shen (沈雪龙)2

1.广州容柏生建筑结构设计事务所; 2.华南理工大学建筑设计研究院

  • 基本概念 ( Concept )

平面4节点线性“完全积分”单元,用Abaqus中的命名规则,即CPS4。

  • 问题描述( Problem Description)

XZ平面内的悬臂梁,悬臂长度2.0m,梁高0.5m,梁宽0.2m。梁左端嵌固,右端受到-z方向的集中力1000kN。材料弹性模量E=200000MPa,材料泊松比为0.3。

MATLAB编程实现该悬臂梁的弹性静力分析,采用Q4平面单元进行模拟,并将MATLAB的计算结果与SAP2000、midas Gen分析结果进行对比。

  • MATLAB 编程

disp

stress

  • SAP2000

disp

stress

单元应力对比 (MATLAB vs. SAP2000)(单位:MPa)

单元编号 单元节点号 SAP2000结果 MATLAB结果 相对偏差(%)
1 1 -214.6119 -214.6119 0
4 -203.4246 -203.4246 0
5 11.1873 11.1873 0
2 0 0 0
7 10 -125.7043 -125.7043 0
13 -127.1081 -127.1081 0
14 5.2781 5.2781 0
11 6.6818 6.6818 0
15 22 -10.2794 -10.2794 0
25 -16.5176 -16.5176 0
26 -4.1594 -4.1594 0
23 2.0788 2.0788 0

 

可以看出,MATLAB编程计算结果是和 SAP2000 及 Midas Gen计算结果是完全一致的。


5 0

  • 注释 ( Comments )

源代码已经收录到新书《有限单元法:编程与软件应用》,详见链接:http://www.jdcui.com/?page_id=9731

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