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第2章 平面桁架.ppt

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第2章 平面桁架静力计算 2.1 概述 2.2 单元分析 2.3 整体分析 2.4 位移边界条件的引入 2.5 线性代数方程组的求解 2.6 内力计算 2.7 算例 2.8 程序设计 2.9 结构分析程序软件的计算机应用 2.2 单元分析 2.2.1 局部坐标系下的单元分析 2.2.2 杆端力、杆端位移的坐标变换 2.2.3 整体坐标系下的单元分析 2.8 程序设计 · 程序设计的总体原则 通用、高效、易读 · 算法语言 FORTARN、MATLAB · 平面桁架静力计算程序TRUSS.FOR的设计 2.9A TRUSS.FOR程序的计算机应用 2.9B 结构力学求解器的使用(平面问题) 2.8 程序设计 · 平面桁架静力计算程序TRUSS.FOR的设计 ⒈ 程序结构图 ⒉ 程序主要标识符 ⒊ TRUSS主程序 ⒋ INPUT子程序 ⒌ MHB子程序 ⒍ LOAD子程序 ⒎ ASSEM子程序 ⒏ ADDSTF/STIFF子程序 ⒐ GAUSS/OUTPUT子程序 2.8 程序设计 · 平面桁架静力计算程序TRUSS.FOR的设计 ⒈ 程序结构图 2.8 程序设计 · 平面桁架静力计算程序TRUSS.FOR的设计 ⒉ 程序主要标识符 NJ,NE,MAT,NLOAD,NEQ,MK 依次为:结点数,单元数,单元材料组数,结点荷载数(基本输入参数);结点位移数(方程数),结构刚度矩阵的半带宽。 X(NJ),Y(NJ),ID(2,NJ) 依次为:结点的全局坐标和约束信息(输入量); 注意:ID(2,NJ)后存放结点位移在结构位移列阵中的序号。 LM(4,NE), XYZ(3,NE),MATP(NE), 依次为:单元的定位向量、几何参数、材料组号(输入量) E(MAT),A(MAT):材料组的弹性模量和截面面积(输入量) P(NEQ):先存放结点荷载,后存放结点位移 BK(NEQ,MK):结构刚度矩阵(等带宽存储) SK(4,4):单元刚度矩阵 2.8 程序设计 · 平面桁架静力计算程序TRUSS.FOR的设计 ⒊ TRUSS主程序(1/2) PROGRAM TRUSS C STATIC ANALYSIS OF PLANE TRUSSES C TRUSS.FOR BY ZENG YOULIN IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z) DIMENSION + ID(2,150),LM(4,180),E(50),A(50),MATP(180),XYZ(3,180), + X(150),Y(150),P(300),BK(300,100) OPEN(11,FILE=d:\JSLX\TRUSS.DAT,STATUS=OLD) OPEN(12,FILE=d:\JSLX\TRUSS.OUT,STATUS=UNKNOWN) ⒊ TRUSS主程序(2/2) READ(11,*) NJ,NE,MAT,NLOAD WRITE(*,1000) NJ,NE,MAT,NLOAD WRITE(12,1000) NJ,NE,MAT,NLOAD CALL INPUT(ID,LM,MATP,XYZ,E,A,X,Y,NJ,NE,MAT,NEQ,MK) CALL LOAD(ID,P,NJ,NLOAD,NEQ) CALL ASSEM(LM,MATP,XYZ,E,A,BK,NE,MAT,NEQ,MK) CALL GAUSS(BK,P,NEQ,MK) CALL OUTPUT(ID,LM,MATP,XYZ,E,A,P,NJ,NE,MAT,NEQ) 1000 FORMAT(11X,***** CONTROL DATA *****/ + 2X,NUMBER OF NODAL POINTS (NJ) =,I5/ + 2X,NUMBER OF ELEMENTS (NE) =,I5/ + 2X,NUMBER OF MATERIAL SETS (MAT) =,I5/ + 2X,NUMBER OF NODAL POINTS (NLOAD)=,I5/) CLOSE(11) CLOSE(12) END ⒋ INPUT子程序(1/3) SUBROUTINE INPUT(ID,LM,MATP,XYZ,E,A,X,Y,NJ,NE,MAT,NEQ,MK) IMPLICIT REAL*8 (A-
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