空间杆单元的刚度矩阵的方法研究

摘要

杆系结构是工程中常用的结构，在力学分析中，将杆系结构简化为平面杆系或空间杆系，所以在有限元法中，也有相应的平面杆单元和空间杆单元。对于杆系结构的单元，一般先在局部坐标系内进行单元分析，然后再将局部坐标系下的单元量转换到总体坐标系内。现在对空间杆单元的刚度矩阵的求解的研究并不是很多，本文总结了两种不同的方法，有助于学者对这一方面更好的理解，对有限元杆系结构的研究具有深远的意义。本文主要在有限元的方法基础上,研究杆系结构中的空间杆单元.根据一维杆单元和二维平面杆单元的理论知识,可以将单元节点力与节点位移通过单元刚度矩阵进行联系,类比推广到空间杆单元.本文用了两种方法,即坐标转换和虚位移原理,来求解空间杆单元的刚度矩阵.这有助于对空间杆单元更好的研究.