m α 式中: = ∑i , α1,α2 ,⋯ 2m 为待定系数。把位移函
i=1
n+1
数的这种描述形式称为广义坐标形式。 在确定二维多项式的项数时,需参照二维帕斯卡三 角形,即在二维多项式中,若包含帕斯卡三角形对称轴 一侧的任意一项,则必须同时包含它在对称轴另一侧的 对应项。
1 x x2 x3 x4 y xy y2 y3
1、结构的离散化——单元划分 2、假设单元的位移插值函数和形函数 3、计算单元刚度矩阵 4、载荷移置——把非节点载荷等效地移置 到节点上 5、计算结构刚度矩阵,形成结构刚度方程 6、引入位移边界条件,求解方程 7、计算应力与应变
三、两种平面问题
平面问题分为平面应力问题和平面应变问题两大类。 体力——指分布于物体体积内的外力,它作用于 物体内部的各个质点上,如重力、磁力 和运动时的惯性力等。 面力——指均布于物体表面上的外力,它作用于 物体表面的各个质点上,如物体间的接 触力和气体压力等。
f (x, y),把位移函数的这种描述形式称为插值函数形
式。 形函数具有以下两个性质: 1、形函数 Ni在节点 处的值为0。 2、在单元中任意一点,3个形函数之和为1,即:
i处的值为1,而在其余两个节点
Ni (x, y) + N j (x, y) + Nm (x, y) = 1
六、计算单元刚度矩阵
U(x, y) Ni f (x, y) = = V(x, y) 0
0 Ni
Nj 0
0 Nj
Nm 0
Ui V i 0 U j Nm Vj Um Vm
其中 Ni , N j , Nm 称为单元位移的形状函数,简称形函 数,其值为:
1、用单元节点位移表示单元中任一点的应变,得