空间钢架静力学分析及其程序设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

关于空间刚架静力学分析及其程序设计的文献综述引言李家春在《从应用力学到工程力学》[1]中指出高速电子计算机的出现使力学的发展突破了经典力学的框架，今日力学是一门用计算机计算去回答一切宏观的实际科学技术问题[2]，本课题以空间刚架静力学分析及其程序设计这一典型工程计算实例，更好地呈现科学理论和计算机技术的完美结合。

正文1、空间刚架静力分析静定结构包括静定梁、静定刚架、桁架、组合结构和三角拱，其内力可有平衡条件唯一确定。

在传统结构力学中，一般是先平衡条件确定结构支座反力，进而由截面法求出构件截面内力[3]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

待研究问题：(1) 了解刚架节点位移、杆端位移和杆端内力坐标变换的矩阵形式，完成坐标变换矩阵计算函数的编写；(2) 了解剪切变形的单元刚度矩阵的形式，完成相应计算程序的编写；(3) 了解空间支座的描述和支座坐标变换的形式，完成相应计算程序的编写；(4) 考虑剪切变形的单元等效节点荷载，完成相应计算程序的编写；(5) 完成空间刚架内力图和位移图绘制程序的编写；(6) 编写主函数，完成基础数据及其数据结构和子函数的调用工作。

研究手段：通过使用matlab编写空间刚架计算程序，实现空间刚架内力图和位移图的绘制。

程序的主体为空间刚架计算的主函数，主函数通过子函数依次进行读取结构数据、节点编号、形成刚度矩阵和计算荷载工况的功能，最后绘制内力图和位移图，以解决问题。