公开(公告)号：CN114297854A

公开(公告)日：2022-04-08

申请号：CN202111637655.6

申请日：2021-12-29

申请人： 中南大学

发明人： 周智辉 ,  肖舒晴 ,  沈浩杰 ,  蔡陈之

IPC分类号： G06F30/20 ,  G06F30/13 ,  G06F8/30 ,  G06F119/14

摘要： 本发明提供的一种基于Python语言的系统矩阵形成方法，包括如下步骤：步骤一、确定描述系统位形的广义位移参量，以及与之对应的广义速度参量和广义加速度参量；步骤二、将系统的位形、速度和加速度分别表述为位移列阵q、速度列阵和加速度列阵并利用形函数列阵N表示系统内部各点位移v(x,t)、速度与加速度步骤三、将系统弹性应变能Ui、阻尼力势能Vc、惯性力势能Vm以及外力势能VP分别写成广义位移、广义速度与广义加速度参量的函数表达式,并将除外力势能之外的其他势能之和称为系统势能；步骤四、对系统势能进行位移变分，形成用Python语言描述的刚度矩阵K、阻尼矩阵C以及质量矩阵M的表达式；对系统的外力势能进行位移变分δεVP，得到荷载列阵P的表达式。

公开(公告)号：CN111753447A

公开(公告)日：2020-10-09

申请号：CN201910248498.6

申请日：2019-03-29

申请人： 中南大学

发明人： 周智辉 ,  杨曼璇 ,  尹巍 ,  何旭辉 ,  邹云峰

IPC分类号： G06F30/23 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了基于MATLAB的工程结构分析单元矩阵形成方法。首先，基于有限元法基本原理，确定单元节点位移、速度与加速度参量，并列出相应的单元节点位移、速度与加速度列阵；其次选取合适的插值函数，分别用单元节点位移、速度与加速度参量表达单元内部各点的位移、速度与加速度；然后列出单元总势能表达式；最后对单元总势能进行位移变分，由形成系统矩阵的“对号入座”法则得出单元刚度矩阵、阻尼矩阵与质量矩阵。本发明可以避免单元矩阵形成过程的复杂推导工作，提高了编制工程结构静动力分析程序的效率与准确性，可直接用于形成梁、船舶等结构的单元刚度、阻尼和质量矩阵，且适用于科研人员对工程结构静动力进行分析。