《结构力学矩阵位移法实践报告(共20页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《结构力学矩阵位移法实践报告(共20页).doc（20页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上结构力学上机实验报告姓名： 学号： 指导老师：专业班级：日期： 矩阵位移法上机实践报告一、实践目的学会使用矩阵位移法,掌握PF程序的使用并用来计算给定的平面刚架、桁架和连续粱的内力。二、实践要求（1）用PF程序计算给定的平面钢架、桁架和连续粱的内力；（2）绘制给出上述结构的内力图。三、实践步骤（1）编号：对杆件和结点编号，选定局部坐标系和整体坐标系。（2）建立输入文件：根据题目已给数据，建立格式为.txt的输入数据文件，存放在与PF程序相当的文件夹下。（3）运行计算：运行程序，分别按照要求键入输入数据的文本名和输出存储数据的文件名从而得到相应的输出文件。（4）绘图：根
2、据得到的结果，画出内力图。四、每题的题目及具体解题步骤如下所示：1作图示刚架的、图，已知各杆截面均为矩形，柱截面宽0.4m,高0.4m, 大跨梁截面宽0.35m,高0.85m，小跨梁截面宽0.35m,高0.6m，各杆E=3.0104 MPa。解：（1）编号根据刚架进行编号。注意到作用在杆上的集中力偶由于PF程序未直接处理的算法，故在此点增加一个绞结点11。（2） 建立输入文件timu1.txt，存于PF同一文件夹内。具体输入如下：* * EX.1 A Simple Suppoted Frame 2013.06.08 * * *3E7 16 13 9 11 2 16E-2 213E-52 4 2
3、975E-4 179E-43 4 16E-2 213E-54 6 21E-2 63E-45 6 16E-2 213E-52 7 16E-2 213E-57 8 2975E-4 179E-44 8 16E-2 213E-58 9 21E-2 63E-46 9 16E-2 213E-57 10 16E-2 213E-510 11 2975E-4 179E-411 12 2975E-4 179E-48 12 16E-2 213E-512 13 21E-2 63E-49 13 16E-2 213E-50 00 4.5 7.6 0 7.6 4.5 11.4 011.4 4.50 7.77.6 7.711
4、.4 7.70 10.93.8 10.97.6 10.911.4 10.911 012 013 031 032 033 051 052 053 047 100 0 010 100 0 011 0 0 -1512 0 0 -1571 3 20 4.52 2 -26 3.82 4 -36 7.64 4 -36 3.84 2 -26 2.77 4 -36 7.69 4 -36 3.8(3) 运行PF程序,得到如下的timu1out.txt输出文件：Input Data File Name: timu1.txt Output File Name: timu1out.txt * * * * EX.1 A
5、 Simple Suppoted Frame 2013.06.08 * * * * The Input Data The General Information E NM NJ NS NLC 3.000E+07 16 13 9 1 The Information of Members member start end A I 1 1 2 1.E-01 2.E-03 2 2 4 2.E-01 1.E-02 3 3 4 1.E-01 2.E-03 4 4 6 2.E-01 6.E-03 5 5 6 1.E-01 2.E-03 6 2 7 1.E-01 2.E-03 7 7 8 2.E-01 1.E
6、-02 8 4 8 1.E-01 2.E-03 9 8 9 2.E-01 6.E-03 10 6 9 1.E-01 2.E-03 11 7 10 1.E-01 2.E-03 12 10 11 2.E-01 1.E-02 13 11 12 2.E-01 1.E-02 14 8 12 1.E-01 2.E-03 15 12 13 2.E-01 6.E-03 16 9 13 1.E-01 2.E-03 The Joint Coordinates joint X Y 1 . . 2 . 4. 3 7. . 4 7. 4. 5 11. . 6 11. 4. 7 . 7. 8 7. 7. 9 11. 7.
7、 10 . 10. 11 3. 10. 12 7. 10. 13 11. 10. The Information of Supports IS VS 11 . 12 . 13 . 31 . 32 . 33 . 51 . 52 . 53 . Loading Case 1 The Loadings at Joints NLJ= 4 joint FX FY FM 7 100. . . 10 100. . . 11 . . -15. 12 . . -15. The Loadings at Members NLM= 7 member type VF DST 1 3 20. 4. 2 2 -26. 3.
8、2 4 -36. 7. 4 4 -36. 3. 4 2 -26. 2. 7 4 -36. 7. 9 4 -36. 3. The Results of Calculation The Joint Displacements joint u v rotation 1 7.E-21 -1.E-20 -1.E-20 2 1.E-02 -1.E-04 -1.E-03 3 9.E-21 -4.E-20 -2.E-20 4 1.E-02 -3.E-04 3.E-05 5 7.E-21 -2.E-20 -1.E-20 6 1.E-02 -2.E-04 -9.E-04 7 1.E-02 -2.E-04 -9.E
9、-04 8 1.E-02 -5.E-04 6.E-05 9 1.E-02 -3.E-04 -4.E-04 10 1.E-02 -1.E-04 -1.E-04 11 1.E-02 -3.E-04 -8.E-06 12 1.E-02 -5.E-04 -1.E-04 13 1.E-02 -3.E-04 -1.E-04 The Terminal Forces member FN FS M 1 start 1 163. 116. 211. end 2 -163. -26. 107. 2 start 2 2. 83. -146. end 4 -2. 215. -355. 3 start 3 410. 96
10、. 215. end 4 -410. -96. 216. 4 start 4 20. . -42. end 6 -20. 162. -245. 5 start 5 298. 77. 188. end 6 -298. -77. 162. 6 start 2 80. 28. 38. end 7 -80. -28. 53. 7 start 7 87. 93. -62. end 8 -87. 180. -268. 8 start 4 194. 113. 181. end 8 -194. -113. 182. 9 start 8 26. 29. -2. end 9 -26. 107. -144. 10
11、start 6 135. 57. 83. end 9 -135. -57. 100. 11 start 7 -13. 15. 9. end 10 13. -15. 41. 12 start 10 84. -13. -41. end 11 -84. 13. -8. 13 start 11 84. -13. -6. end 12 -84. 13. -42. 14 start 8 -15. 52. 88. end 12 15. -52. 80. 15 start 12 31. -28. -52. end 13 -31. 28. -56. 16 start 9 28. 31. 43. end 13 -
12、28. -31. 56.（4）根据得到的数据，绘制内力图如下：FN图：Fs图：M图：2、计算图示桁架各杆的轴力。已知A=2400mm2,E=2.0105 MPa。解：（1）编号：（2） 建立输入文件timu2.txt，存于PF同一文件夹内。注意到，由于题目中将桁架结点简化为铰结，故各杆只受轴力而不受剪力和弯矩，故将I假设尽可能小（1E-18）。具体输入如下：* * EX.2 A Frame with Hinges 2013.06.08 * *2E8 14 9 4 11 2 24E-4 1E-181 3 24E-4 1E-18 2 3 24E-4 1E-182 4 24E-4 1E-183 4
13、24E-4 1E-183 5 24E-4 1E-184 5 24E-4 1E-185 6 24E-4 1E-185 7 24E-4 1E-187 6 24E-4 1E-186 8 24E-4 1E-187 8 24E-4 1E-187 9 24E-4 1E-189 8 24E-4 1E-180 00 62 32 64 66 66 38 68 011 012 091 092 052 0 -50 04 0 -50 05 0 -50 06 0 -50 08 -10 -50 00（3） 运行PF程序,得到如下的timu2out.txt输出文件：Input Data File Name: timu2.t
14、xt Output File Name: timu2out.txt * * * * EX.2 A Frame with Hinges 2013.06.08 * * * * The Input Data The General Information E NM NJ NS NLC 2.000E+08 14 9 4 1 The Information of Members member start end A I 1 1 2 2.E-03 1.E-18 2 1 3 2.E-03 1.E-18 3 2 3 2.E-03 1.E-18 4 2 4 2.E-03 1.E-18 5 3 4 2.E-03
15、1.E-18 6 3 5 2.E-03 1.E-18 7 4 5 2.E-03 1.E-18 8 5 6 2.E-03 1.E-18 9 5 7 2.E-03 1.E-18 10 7 6 2.E-03 1.E-18 11 6 8 2.E-03 1.E-18 12 7 8 2.E-03 1.E-18 13 7 9 2.E-03 1.E-18 14 9 8 2.E-03 1.E-18 The Joint Coordinates joint X Y 1 . . 2 . 6. 3 2. 3. 4 2. 6. 5 4. 6. 6 6. 6. 7 6. 3. 8 8. 6. 9 8. . The Info
16、rmation of Supports IS VS 11 . 12 . 91 . 92 . Loading Case 1 The Loadings at Joints NLJ= 5 joint FX FY FM 2 . -50. . 4 . -50. . 5 . -50. . 6 . -50. . 8 -10. -50. . The Loadings at Members NLM= 0 The Results of Calculation The Joint Displacements joint u v rotation 1 -3.E-21 -1.E-20 -2.E-04 2 -1.E-04
17、 -9.E-04 -7.E-05 3 3.E-04 -8.E-04 1.E-04 4 -1.E-04 -1.E-03 1.E-04 5 -2.E-04 -8.E-04 -3.E-05 6 -3.E-04 -1.E-03 -1.E-04 7 -7.E-04 -9.E-04 -6.E-05 8 -4.E-04 -9.E-04 1.E-04 9 2.E-21 -1.E-20 3.E-04 The Terminal Forces member FN FS M 1 start 1 75. . . end 2 -75. . . 2 start 1 69. . . end 3 -69. . . 3 star
18、t 2 -30. . . end 3 30. . . 4 start 2 16. . . end 4 -16. . . 5 start 3 50. . . end 4 -50. . . 6 start 3 39. . . end 5 -39. . . 7 start 4 16. . . end 5 -16. . . 8 start 5 26. . . end 6 -26. . . 9 start 5 21. . . end 7 -21. . . 10 start 7 50. . . end 6 -50. . . 11 start 6 26. . . end 8 -26. . . 12 star
19、t 7 -30. . . end 8 30. . . 13 start 7 51. . . end 9 -51. . . 14 start 9 75. . . end 8 -75. . .（4） 根据得到的数据，绘制内力图，由于桁架只受轴力，故只画出轴力图如下：FN图：3作图示连续梁的、图，已知各梁截面面积A=6.5,惯性矩I=5.50，各杆E=3.45104MPa。解：（1）编号：根据刚架进行编号。注意到作用在杆上的集中力偶由于PF程序未直接处理的算法，故在此点增加一个铰节点3。（2） 建立输入文件timu3.txt，存于PF同一文件夹内。具体输入如下：* * EX.3 A Simple S
20、uppoted Frame 2013.06.08 * *345E5 4 5 6 11 2 6.5 5.52 3 6.5 5.5 3 4 6.5 5.54 5 6.5 5.50 040 060 080 0120 011 012 013 022 042 052 013 0 -320 -10041 4 -10.5 402 4 -10.5 203 4 -10.5 204 4 -10.5 40（3） 运行PF程序,得到如下的timu3out.txt输出文件： Input Data File Name: timu3.txt Output File Name: timu3out.txt * * * * EX
21、.3 A Simple Suppoted Frame 2013.06.08 * * * * The Input Data The General Information E NM NJ NS NLC 3.450E+07 4 5 6 1 The Information of Members member start end A I 1 1 2 6.E+00 5.E+00 2 2 3 6.E+00 5.E+00 3 3 4 6.E+00 5.E+00 4 4 5 6.E+00 5.E+00 The Joint Coordinates joint X Y 1 . . 2 40. . 3 60. .
22、4 80. . 5 120. . The Information of Supports IS VS 11 . 12 . 13 . 22 . 42 . 52 . Loading Case 1 The Loadings at Joints NLJ= 1 joint FX FY FM 3 . -320. -100. The Loadings at Members NLM= 4 member type VF DST 1 4 -10. 40. 2 4 -10. 20. 3 4 -10. 20. 4 4 -10. 40. The Results of Calculation The Joint Disp
23、lacements joint u v rotation 1 0.E+00 3.E-21 4.E-20 2 0.E+00 -2.E-20 -5.E-05 3 0.E+00 -1.E-03 1.E-06 4 0.E+00 -3.E-20 4.E-05 5 0.E+00 6.E-21 5.E-05 The Terminal Forces member FN FS M 1 start 1 . 172. 904. end 2 . 247. -2390. 2 start 2 . 359. 2390. end 3 . -149. 2700. 3 start 3 . -170. -2800. end 4 . 380. -2708. 4 start 4 . 277. 2708. end 5 . 142.