[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] 4节点四面体单元 (C3D4)

  (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 ) 4节点四面体线性“完全积分”单元,用Abaqus中的命名规则,即 C3D4。 问题描述( Problem Description) 悬臂梁,悬臂长度2.0m,梁高0.5m,梁宽0.2m。梁左端嵌固,受重力作用。材料弹性模量E=200000MPa,材料泊松比为0.3。 基于MATLAB编程实现该悬臂梁的弹性静力分析,采用C3D4单元进行模拟,并将MATLAB的计算结果与Abaqus、midas Gen分析结果进行对比。 MATLAB 编程 model disp stress …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] 平面6节点二次“完全积分”单元(CPS6)

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6节点二次“完全积分”单元,用Abaqus中的命名规则,即CPS6。 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CPS6单元进行模拟,并将MATLAB的计算结果与Abaqus分析结果进行对比。 MATLAB 编程 disp stress Abaqus Model stress 单元应力对比 (MATLAB …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] 8节点六面体单元(C3D8)(8-node linear brick)

  (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 ) 8节点六面体线性“完全积分”单元,用Abaqus中的命名规则,即 C3D8。 问题描述( Problem Description) 悬臂梁,悬臂长度2.0m,梁高0.5m,梁宽0.2m。梁左端嵌固,受重力作用。材料弹性模量E=200000MPa,材料泊松比为0.3。 基于MATLAB编程实现该悬臂梁的弹性静力分析,采用C3D8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 …

[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 …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] Constant Stress Triangle Element 三角形常应变单元(CST)

(  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 ) 三节点三角形单元有三个节点和三个直边,单元内应力为常数,因此称为常应变三角形单元,即Constant Stress Triangle Element(常应力三角形单元),简称CST单元。 问题描述( Problem Description) 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。 基于MATLAB编程实现该悬臂梁的弹性静力分析,采用CST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 mesh …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] 2D Timoshenko梁单元

(  有空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 ) 欧拉梁单元基于一定的假设(Kirchhoff假设),在梁的高度远小于其跨度的时候,可以忽略梁的横向剪切变形,此时采用欧拉梁单元进行模拟,能够得到较为满意的结果。但对于跨高比较小的深梁,梁的剪切变形将引起附加挠度,使得原来垂直于轴线的截面在变形后将不再与轴线垂直,且发生翘曲。此时需采用能够考虑横向剪切变形的梁单元进行模拟。 考虑剪切变形修正的经典梁单元和Timoshenko梁单元是两种较为常用的能够考虑梁剪切变形的梁单元,但这两种梁单元仍假定原来垂直于中面的截面在梁变形后仍保持为平面。 在列式方面,Timoshenko梁的基本特点是将挠度和截面转角分别插值。Timoshenko梁单元应用广泛,也容易据此推广到板壳单元 问题描述( Problem Description) 一榀XZ平面内的刚架结构,结构几何信息如图所示;节点1、5处为固定支座,节点4处受到+x方向P=200kN的集中力作用。结构中各杆件采用相同的材料,弹性模量E=30000MPa,梁、柱截面面积分别为0.08m2和0.16m2,梁、柱截面惯性矩分别为0.0128/12m4和0.0256/12m4,梁柱抗剪面积分别为0.0667m2和0.1333m2,材料泊松比为0.2。 基于MATLAB编程实现该框架结构的弹性静力分析,所有构件采用剪切修正梁单元进行模拟,并将基于MATLAB编程计算的结果与Abaqus分析结果进行对比。 MATLAB 编程 Abaqus 位移结果对比: 支座反力对比: 可以看出,MATLAB编程计算结果是和Abaqus计算结果是完全一致的。 …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] FEM Analysis: 2D Truss Element [有限元分析: 2D桁架单元]

(和小伙伴,一起给大家带来有限元编程案例。) 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 问题描述( Problem Description) 节点1处为固定铰支座,节点4处为滑动铰支座,节点5、6、7处分别受到-y方向P=100000N的集中力作用;结构中各杆件采用相同的规格,其中弹性模量E=200000MPa,截面积A=4532mm2。 基于MATLAB编程实现该桁架结构的弹性静力分析,并将MATLAB的计算结果与SAP2000、Midas Gen分析结果进行对比。 MATLAB 编程 SAP2000 Midas Gen ABAQUS   可以看出,MATLAB编程计算结果是和 SAP2000,MidasGen 及 Abaqus计算结果是完全一致的。 注释 ( Comments ) …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] FEM Analysis: 2D Euler Beam Element [有限元分析: 2D欧拉梁单元]

(  有空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 问题描述( Problem Description) 节点1、5处为固定支座,节点4处受到+x方向P=200kN的集中力作用。结构中各杆件采用相同的材料,弹性模量E=30000MPa,梁、柱截面面积分别为0.08m2和0.16m2,梁、柱截面惯性矩分别为0.0128/12 m4和0.0256/12 m4。 基于MATLAB编程实现该框架结构的弹性静力分析,所有构件采用欧拉梁单元进行模拟,并将MATLAB的计算结果与SAP2000、midas Gen分析结果进行对比。 MATLAB 编程结果 SAP2000 计算结果 Midas Gen计算结果 注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧!  …

有趣的数学3D曲面

数学是个很好玩的东西。高等数学中,我们学过很多二次曲面,它们都有很漂亮的3D效果,如下图: 1.椭圆锥面 (公式:z^2=(x^2)/(a^2)+(y^2)/(b^2)) 2.双曲抛物面(传说中的马鞍面)真的很像马鞍,哈哈。(公式:z=(x^2)/(a^2)-(y^2)/(b^2)) 3.椭圆抛物面 (公式:z=(x^2)/(a^2)+(y^2)/(b^2)) 4.椭球面,有点像外星巨蛋,可爱,哈哈。(公式:(x^2)/(a^2)+(y^2)/(b^2)+(z^2)/(c^2)=1) 5.单叶双曲面 (公式:(x^2)/(a^2)+(y^2)/(b^2)-(z^2)/(c^2)=1) 6.双叶双曲面 (公式:(x^2)/(a^2)-(y^2)/(b^2)-(z^2)/(c^2)=1) 7.这个不知道怎么称呼,但是经常见到 (公式:(z^2)*sqrt(x^2+y^2)=a*sin(sqrt(x^2+y^2))^2) 8.不知道叫什么名称,网上找的。(公式:z=a*((Sin(x^2) + Sin(y^2))/Exp(x^2 + y^2)) 9.函数类似matlab中的peak函数,初学matlab的绘图一般都讲这个函数 (公式:z=a*x*exp(-(x^2+y^2))) 10.由sin(x)和cos(y)组成的函数,我想说很像章鱼小丸子。哈哈。 (公式:z=a*cos(x/b)*sin(y/c)) 小结: 1.数学很美。 2.上面的曲面可以很简单的在MATLAB中实现,如果你喜欢,不妨去试一试。