结构分析的有限元法与MATLAB程序设计书中例题源代码-MATLAB.rar

《结构分析的有限元法与MATLAB程序设计》是一本深入浅出地介绍如何利用MATLAB进行结构分析的著作，作者虚荣桥以其丰富的教学和实践经验，为读者提供了详尽的理论知识和实用的编程技巧。书中通过具体的例题，帮助读者理解有限元法的基本概念，并掌握在MATLAB环境中实现这一方法的步骤。 有限元法（Finite Element Method, FEM）是一种数值计算方法，广泛应用于工程力学中的结构分析，如土木工程、机械工程、航空航天等领域。这种方法将复杂的连续区域分解成许多简单的单元，通过对每个单元进行近似求解，再组合成整体问题的解决方案。MATLAB作为一种强大的数学和计算软件，其丰富的函数库和灵活的编程环境使得实现有限元分析变得相对容易。 在MATLAB.rar压缩包中，包含了书中各个例题的源代码，这些代码是学习和理解有限元法的重要实践资料。通过这些代码，读者可以了解如何构建有限元模型，如何定义材料属性，如何施加边界条件，以及如何求解线性和非线性问题等关键步骤。同时，代码的阅读和调试也将有助于提升MATLAB编程能力。 具体来说，书中的例题可能涵盖以下几个方面： 1. **单元类型选择**：不同的结构问题可能需要不同的单元类型，如一维杆件单元、二维平面应变/应力单元、三维实体单元等。MATLAB中的`feval`函数或`createFEStruct`可以用于创建这些单元。 2. **网格划分**：有限元分析的第一步是将结构离散化为有限个元素，MATLAB提供了如`delmesh`或`trisurf`等函数用于生成网格。 3. **矩阵组装**：将每个单元的贡献合并到全局矩阵和向量中，这涉及到节点连接信息的处理和矩阵的加法运算。 4. **求解线性方程组**：MATLAB的`linsolve`或`inv`函数可以用于求解结构平衡方程。 5. **后处理**：结果可视化是理解分析结果的关键，`pdeplot`或`surf`等函数可以帮助我们绘制位移、应力、应变等物理量的分布图。 6. **非线性问题处理**：对于涉及大变形、接触、非线性材料等问题，需要迭代求解，MATLAB提供了相应的非线性求解器。 7. **动态分析**：如果涉及结构动力学问题，如地震响应、振动分析等，需要解决常微分方程，MATLAB的`ode45`等函数可以胜任。 通过研究和实践这些源代码，读者不仅能掌握有限元法的基本原理，还能掌握MATLAB在科学计算中的应用，提升问题解决能力。此外，这些代码也可以作为进一步研究和开发的基础，帮助读者扩展到更复杂的问题和更高级的应用。