四杆桁架结构的有限元分析实例(手写计算作业)

元分析程序(Bar2D2Node)编写平面桁架单元的单元刚度矩阵、单元组装、单元应力的计算程序。编写的平面桁架单元的四个MATLAB函数如下。Bar2D2Node_Stiffness(E,A,x1,y1,x2,y2,alpha)该函数计算单元的刚度矩阵?输入弹性模量E?横截面积A?第一个节点坐标?x1,y1??第二个节点坐标?x2,y2?和角度alpha?单位是度??输出单元刚度矩阵k(4×4)。Bar2D2Node_Assembly(KK,k,i,j)该函数进行单元刚度矩阵的组装?输入单元刚度矩阵k?单元的节点编号i、j?输出整体刚度矩阵KK。Bar2D2Node_Stress(E,x1,y1,x2,y2,alpha,u)该函数计算单元的应力?输入弹性模量E?第一个节点坐标?x1,y1??第二个节点坐标?x2,y2??角度alpha?单位是度?和单位节点位移矢量u?返回单元应力标量。Bar2D2Node_Forces(E,A,x1,y1,x2,y2,alpha,u)该函数计算单元的应力?输入弹性模量E?横截面积A?第一个节点坐标?x1,y1??第二个节点坐标?x2,y2??角度alpha?单位是度?和单元节点位移矢量u?返回单元节点力。基于2D杆单元的基本公式?可以编写出具体实现以上每个函数的MATLAB程序如下。%%%%%%%%%%%Bar2D2Node%%begin%%%%%%%%%%%%%%functionk=Bar2D2Node_Stiffness(E,A,x1,y1,x2,y2,alpha)%该函数计算单元的刚度矩阵%输入弹性模量E?横截面积A%输入第一个节点坐标?x1,y1??第二个节点坐标?x2,y2??角度alpha?单位是度?%输出单元刚度矩阵k(4×4)%-------------------------------------------------