matlab 桁架结构

% NPOIN NELEM NVFIX NFPOIN NFPRES

% 总结点数,单元数, 约束个数, 受力结点数, 非结点力数

% COORD LNODS YOUNG

% 结构节点坐标数组, 单元定义数组, 弹性模量

% FPOIN FPRES FORCE FIXED

% 结点力数组，非结点力数组，总体荷载向量, 约束信息数组

% HK DISP

% 总体刚度矩阵,结点位移向量

%************************************************** format short e %设定输出类型

clear %清除内存变量

FP1=fopen('6-6.txt','rt') %打开初始数据文件

%读入控制数据

NELEM=fscanf(FP1,'%d',1); %单元数

NPOIN=fscanf(FP1,'%d',1); %结点数

NVFIX=fscanf(FP1,'%d',1); %约束数

NFPOIN=fscanf(FP1,'%d',1); %荷载结点数

YOUNG=fscanf(FP1,'%f',1); %弹性模量

% 读取结构信息

LNODS=fscanf(FP1,'%f',[3,NELEM])'

% 单元定义：左、右结点号，面积（共计NELEM组）COORD=fscanf(FP1,'%f',[2,NPOIN])'

% 坐标：x,y坐标（共计NPOIN 组）

FPOIN=fscanf(FP1,'%f',[3,NFPOIN])'

% 节点力（共计NFPOIN 组）：结点号、X方向力（向右正），

Y方向力（向上正），

FIXED=fscanf(FP1,'%f',NVFIX)'

% 约束信息：约束对应的位移编码（共计NVFIX 组）

%---------------------------------------------------------

HK=zeros(2*NPOIN,2*NPOIN); % 张成总刚矩阵并清零FORCE=zeros(2*NPOIN,1); % 张成总荷载向量并清零

%形成总刚

for i=1:NELEM % 对单元个数循环

% 生成局部单刚(局部坐标) 右手坐标系

EK=ele_EK(i,LNODS,COORD,YOUNG);

T=zbzh(i,LNODS,COORD); % 坐标转换矩阵

EKT=T'*EK*T; % 生成整体单刚(整体坐标系)

% 组成总刚按2*2子块加入总刚中（共计4块)

for j=1:2 %对行进行循环---按结点号循环

N1=LNODS(i,j)*2; % j结点第2个位移的整体编码

for k=1:2 %对列进行循环---按结点号循环

N2=LNODS(i,k)*2; % k结点第2个位移的整体编码

HK((N1-1):N1,(N2-1):N2)=HK((N1-1):N1,(N2-1):N2)... +EKT(j*2-1:j*2,k*2-1:k*2);

end

end

end

% 由结点力生成总荷载向量列阵

for i=1:NFPOIN % 对结点荷载个数进行循环

N1=FPOIN(i,1); % 作用荷载的结点号

N1=N1*2-2; % 该结点号对应第一个位移编码- 1

for j=1:2

FORCE(N1+j)=FORCE(N1+j)+FPOIN(i,j+1);%取结点荷载end

end

% 总刚、总荷载进行边界条件处理

for j=1:NVFIX % 对约束个数进行循环

N1=FIXED(j);

HK(1:2*NPOIN,N1)=0; HK(N1,1:2*NPOIN)=0; HK(N1,N1)=1;

% 将零位移约束对应的行、列变成零，主元变成1

FORCE(N1)=0;

end

%---------------------------------------------------------

DISP=HK\FORCE % 方程求解，HK先求逆再与力向量左乘

%---------------------------------------------------------

% 求结构各个单元内力

EDISP=zeros(4,1); % 单元位移列向量清零

for i=1:NELEM % 对单元个数进行循环

for j=1:2 %对杆端循环

% i单元左右端结点号*2 = 该结点的最后一个位移编码

N1=LNODS(i,j)*2;

% 取一端的单元位移列向量

EDISP(2*j-1:2*j)=DISP(N1-1:N1);

end

% 生成局部单刚(局部坐标) 右手坐标系

EK=ele_EK(i,LNODS,COORD,YOUNG);

T=zbzh(i,LNODS,COORD); % 坐标转换矩阵

FE=EK*T*EDISP; %计算局部坐标杆端力（由结点位移产生）

FE % 打印杆端力

end%------------------------------------------------------------------------------- ele_EK.m % 计算单元刚度矩阵函数EK

% 入口参数：单元号、单元信息数组、结点坐标、弹性模量

% 出口参数：局部单元刚度矩阵EK

function EK=ele_EK(i,LNODS,COORD,E)