二维框架非线性动力学求解器是一种用于分析复杂结构在动态载荷作用下的行为的工具,特别是当几何非线性效应显著时。这个Matlab实现着重于解决这些问题,为工程师和研究人员提供了一种有效的方式来预测结构的响应。在本文中,我们将详细探讨该求解器的关键组件和背后的理论。 我们要理解"几何非线性"的概念。在结构力学中,当结构的变形程度足够大,以至于不能忽略形状改变对结构刚度的影响时,就会出现几何非线性。这通常发生在大位移、大转角或大应变的情况下。这种非线性现象需要在分析中考虑,否则可能导致计算结果的严重偏差。 该求解器的核心算法是基于Newmark方法,这是一种常用的数值积分方法,用于求解结构动力学方程。Newmark方法通过时间步进来近似结构的运动,它结合了平均加速度、速度和位移,以实现不同稳定性和精度的组合。在"Newmark_Nonlinear.m"文件中,可以找到这种时间积分方法的具体实现。 "Analysis.m"文件很可能是主分析函数,它整合了所有的计算流程,包括加载条件、边界条件、材料模型以及Newmark方法的迭代过程。"Example_Support.m"和"Example_Force.m"可能提供了示例支持条件和外力函数,帮助用户快速理解和应用求解器。 "Element_Analysis.m"涉及的是单元分析,这是结构分析中的关键部分。在这里,二维框架的每个元素(如梁)的局部响应被计算,然后与相邻节点的连接进行集成,形成整体系统的响应。"beam_deformation.m"和"beam_interpolation.m"可能包含了关于梁元素变形和插值函数的代码,这些函数对于准确描述结构变形至关重要。 "Elastic_Plastic_Model_1D.m"可能包含了材料模型的定义,特别是针对一维弹塑性行为的模拟。在结构分析中,材料的行为是决定结构响应的关键因素,弹塑性模型允许结构在达到屈服点后继续发生塑性变形。 "Section_Analysis.m"可能涉及到截面分析,这是评估横截面上应力和应变的关键步骤。在二维框架分析中,横截面的特性(如弯矩、剪力)是计算的重要组成部分。 "Plot_Results.m"很显然是用于可视化输出结果的函数,它可以帮助用户理解结构的动态响应,如位移、速度、加速度等,以及内部变量如应力和应变。 这个Matlab程序提供了一个全面的二维框架非线性动力学求解器,它考虑了几何非线性,并结合了Newmark方法进行时间积分。用户可以通过提供的示例和各种分析功能,对复杂结构在动态载荷下的行为进行深入研究。这个工具对于工程设计和研究,特别是在建筑、桥梁和机械结构等领域,具有很高的实用价值。
2024-07-27 15:54:15 11KB matlab 文档资料 开发语言
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这是基于科学出版物的用于医学图像噪声去除的新型 GNDF 技术的实际实现: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3121643/ 一种基于非线性扩散滤波器模型的新型去噪滤波器。 我们不是在感兴趣的像素周围使用四个方向梯度,而是使用从局部像素强度分布导出的几何参数来计算水平和垂直方向的扩散系数。 我们已经测试了滤波器性能,包括边缘保留和降噪。 这种去噪滤波器可以极大地用于医学图像的快速降噪。
2022-07-08 21:25:50 3KB matlab
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针对梁端带铰的平面梁元几何非线性分析研究较少的情况,通过局部坐标系(随转坐标系)下的即时单元刚度矩阵,再基于结构坐标系与局部坐标系下杆端力及节点位移的总量关系及微分获得的增量关系,获得平面梁单元在大位移、小应变条件下的几何非线性单元切线刚度矩阵。研究结果表明:将局部坐标系下的刚度矩阵建立在即时构形的参数上,更能反映状态变量的变化,在此基础上根据带铰梁端弯矩为0的受力特征,导出了能考虑梁端带铰的单元切线刚度矩阵表达式;通过对带铰的算例进行几何非线性分析,验证了所提出的表达式具有较强的实用价值。
2022-05-07 19:49:02 427KB 自然科学 论文
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使用有限元方法对膜进行了几何非线性分析。 有限元代码是用MATLAB编写的。 包含的理论文件描述了膜的几何非线性理论。 结果由 COMSOL Multiphysics(FEM 软件)验证。
2022-05-04 20:08:44 2.07MB matlab
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NLframe2D 是一个对二维框架模型进行几何非线性静态分析的应用程序。 该程序将 Euler-Bernoulli 理论用于梁单元的弯曲行为、单元之间的刚性连接和集中节点载荷。 用户可以在多个公式和解决方案选项之间进行选择来执行数值分析。 该程序被认为是MSc论文“具有几何非线性的平面框架模型结构分析的教育工具”的辅助工具: http://webserver2.tecgraf.puc-rio.br/~lfm/teses/RafaelRangel-Mestrado-2019.pdf 该程序的新版本(现在称为 NUMA-TF)具有更多分析选项: https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/79406-numa-tf
2021-12-23 15:39:29 21KB matlab
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matlab代码续行概述 该项目是最初作为T. Fitzgerald论文的一部分开发的结构化有限元代码的Matlab实现。 此特定版本是我们构建的基础 普通模式(用于简单结构) 正常模式的延续 内容 以下目录构成了代码的主要例程: 集合 笔记 后处理 程序前 形状函数 测试 去做 很多东西。 增加阻尼? 清理postproc例程,真是一团糟。 添加非线性时间步进例程 添加大规模有限差分方案来描述极限环
2021-12-08 14:44:49 327KB 系统开源
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GNLSFEA:几何非线性壳有限元分析
2021-06-20 14:52:06 5KB matlab finite-element-analysis MATLABMATLAB
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以三维连续介质力学和虚功原理为基础,推导出增量U.L.有限元列式,该列式保留了大位移增量刚度矩阵项,通过对该刚度矩阵进行修正可使之成为对称矩阵.根据该增量U.L.列式,文中采用三边形的形函数推导了三维三节点壳元的切线刚度矩阵,并考虑了横向剪切应力的影响.在求解增量方程时,采用CR(Co-rotational)法,将刚体位移从节点位移增量中扣除,得到节点纯变形增量,利用小应变理论计算单元内力.编制了非线性有限元程序,通过算例进行了几何非线性分析,验证该理论的精确性、高效性和通用性.
2021-06-10 15:18:23 2.72MB 自然科学 论文
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matlab开发-几何非线性滤波。一种自适应滤波器,在边缘保持的同时消除噪声。
2021-04-14 11:22:38 3KB 外部语言接口
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