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x. y. ②. ②. ①. ①. 2. 1. 1. 2. 1. ①. ②. ①. ①. ①. ①. ①. ③. ②. ②. ①. 1. ①. ②. ②. ①. 3. ②. 3. ②. 4. ②. ②. ( 2 ) 整体坐标. 方法: 可根据结构情况及顺时针转原则建立。. 作用: 用于建立位移法方程。这是因为建立位移法方程 时每个结构需要有一个统一的坐标系。. 局部坐标下的单元刚度矩阵. 单元刚度矩阵. 整体坐标下的单元刚度矩阵. 2、局部坐标下的单元刚度矩阵. 4)单元刚度矩阵.
E N D
x y ② ② ① ① 2 1 1 2 1 ① ② ① ① ① ① ① ③ ② ② ① 1 ① ② ② ① 3 ② 3 ② 4 ② ② (2)整体坐标 方法:可根据结构情况及顺时针转原则建立。 作用:用于建立位移法方程。这是因为建立位移法方程 时每个结构需要有一个统一的坐标系。
局部坐标下的单元刚度矩阵 单元刚度矩阵 整体坐标下的单元刚度矩阵 2、局部坐标下的单元刚度矩阵 4)单元刚度矩阵 单元刚度矩阵——两端固定单元,由两端发生单位位移而产生的杆端力的矩阵形式。 本节先介绍局部坐标下的单元刚度矩阵。 以两端固定单元为研究对象,让其两端各发生3个位移,求出6个杆端力,然后写成矩阵形式,即可得到单元刚度矩阵。
e e L E,A,I 2 1 单元形式: ——两端固定单元 杆端位移: ——每端各三个位移, 杆端力: ——每端各三个杆力, 正负号规定: ——与局部坐标一致为正, 相反为负。 e 1 2 1 2 2、局部坐标下的单元刚度矩阵
1 2 EI,EA 1 2 EI,EA 2 1 EI,EA 2、局部坐标下的单元刚度矩阵
1 2 EI,EA 1 2 EI,EA 1 2 EI,EA 2、局部坐标下的单元刚度矩阵
1 号 杆 端 2 号 杆 端 当两端固定单元的两端同时发 生六个位移时,六个杆端力可利用 叠加原理求出:
----单元杆端力列阵 ----单元杆端位移列阵 可缩写成: ----单元刚度方程 2、局部坐标下的单元刚度矩阵 其中:
也可写成: ----单元刚度矩阵 1 2 1 2
2、局部坐标下的单元刚度矩阵 单元刚度矩阵的性质: ●单元刚度矩阵是杆端力用杆端位移来表达的联系矩阵。 ●其中每个元素称为单元刚度系数,表示由于单位杆端位 移引起的杆端力。由反力互等定理可知kij=kji,因此单元 刚度矩阵是对称矩阵。 ●第j列元素分别表示当第j个杆端位移等于1时引起的6个杆 端力分量。第i行元素表示的是当6个杆端位移都发生单位 位移时所引起的第i个杆端力。 ●一般单元的单元刚度矩阵是奇异矩阵。,不存在 逆矩阵。