Chapter_8(矩阵位移法).pdf

结构力学专题结构力学专题结构力学专题结构力学专题 内容一：矩阵位移法 内容二：结构动力学 授课教师： 陈太聪 （博士，副教授） 办公室办公室： 77号楼号室 电话： Email： cvchentc@scut.edu.cn 华南理工大学土木工程系 1/64 一、本课程的学习目的与基本要求 本课程的任务是使学生在理论力学、材料力学和初等结构力学 的基础上， （1）掌握平面杆系结构的矩阵位移法，培养结构分析电算方面的 能力； （2）了解和掌握结构的动力特性和动力响应的计算分析方法。 为学学习有关专业课课程及进行结构设计和科学学研究打下基础础。 二、学时安排 序号 课程内容 参考学时 1 矩阵位移法矩阵位移法 14 2 结构动力学 18 合计 32 2/64 第8章 矩阵位移法 8-1 概 述 *结构矩阵分析方法 *结构矩阵分析基本思路 *从一个简单例题谈起 *矩阵力法与矩阵位移法简介 3/64 结构矩阵分析方法结构矩阵分析方法 进行力学分析的方法有很多种，归结起来可 以分为两类，即解析法和数值法。 在传统结构力学中引进有限单元的基本概念在传统结构力学中引进有限单元的基本概念， 数学推导采用矩阵方法，实际计算采用电子计算机。 有限元有限元、矩阵代数矩阵代数、计算机计算机三者结合者结合，使力学学科使力学学科 发生了革命性的变化。 杆系结构的矩阵位移法是以杆件为单元，以结 构的结点位移作为基本未知量构的结点位移作为基本未知量，导入矩阵运算导入矩阵运算，用用 计算机求解的方法。 4/64 结合传统位移法与计算机技术发展起来的矩阵位移 法法，相对于传统位移法相对于传统位移法，可高效率地计算复杂的结可高效率地计算复杂的结 构问题。 约12万个未知结点 位移（自由度） 5/64 约180万个未知结点 位移（自由度） 返 回 6/64 结构矩阵分析基本思路结构矩阵分析基本思路 简单概括为： “先分再合，拆了再搭” 将结构离散成有限的单元，根据物理条件进 行行单元分析单元分析——建立杆端力与杆端位移之间的关建立杆端力与杆端位移之间的关 系（单元刚