,例: 如图所示有限元模型,弹性模量为 ,厚度为 ,为简化计算取 ,求整体刚度矩阵。E=1,t=1,2019/4/15,1,平面问题有限元分析-总刚,5.1 整体刚度矩阵,解:该模型中共有6个节点,4个单元,各单元的信息如表所示。,各单元信息,2019/4/15,2,平面问题有限元分析-总刚,5.1 整体刚度矩阵,同上例类似的分析,得,根据单元刚度矩阵的性质,可知 ,若3单元5,3,2,则 整体刚度矩阵中的各子块是对所有单元相应的子块求和得到的(实际只是对相关单元求和),其中各子块矩阵均为2行2列,整体刚度矩阵用子块矩阵可以表示为,2019/4/15,3,平面问题有限元分析-总刚,5.1 整体刚度矩阵,上式中任意一子块矩阵均为2行2列,在计算过程中,无需将每个单元刚度矩阵进行扩大,只需判断整体刚度矩阵子块的下标,然后利用组装整体刚度矩阵的一般规则进行计算,如 ,由图形可知,节点2由单元、和所共有,则,2019/4/15,4,平面问题有限元分析-总刚,5.1 整体刚度矩阵,,由图形可知,25边为单元和的共用边,则,,由图形可知,节点1、5不同属于任何单元,则,采用同样的方法进行计算,得到整体刚度矩阵为,2019/4/15,5,平面问题有限元分析-总刚,5.1 整体刚度矩阵,2019/4/15,6,平面问题有限元分析-总刚,5.1 整体刚度矩阵,EXAMPLE-MATLAB,