作业有限元资料

作业1求截面面积F、形心位置y0、x0,惯性矩1x0、Iy0、流程图：开始*输入各节点 / 的X、Y坐标结束、变量说明：n 截面上的节点个数；X、Y坐标;X100、Y100 用来存放各节点的f 单个三角形的面积；y0 截面形心到 x 轴距离； x0 截面形心到 y 轴距离； Ix0 、 Iy0 截面对形心的惯性矩； F 截面的面积； yf 单个三角形的形心 y 坐标； xf 单个三角形的形心 x 坐标； jx 单个三角形对 x 轴的惯性矩； jy 单个三角形对 y 轴的惯性矩； Sx 对 x 轴的静面矩； Sy 对 y 轴的静面矩。三、源程序代码：#include #include void main()int n,i;coutn;double X100,Y100;for (i=0;iXi;coutvv请输入第vvi+1vv个节点的Y坐标:;cinYi;double f,y0,x0,Ix0,Iy0,F=0.0,yf,xf,jx,jy,Sx=0.0,Sy=0.0;/ 将坐标原点移至第一点；for (i=1;ivn;i+)Xi=Xi-X0;Yi=Yi-Y0;for (i=1;ivn-1;i+)f=(Xi*Yi+1-Yi*Xi+1)/2.0;yf=(Yi+Yi+1)/3.0;xf=(Xi+Xi+1)/3.0; jx=f*(Yi*Yi+Yi*Yi+1+Yi+1*Yi+1)/6.0;jy=f*(Yi*Xi+Xi*Xi+1+Xi+1*Xi+1)/6.0;F=F+f;Sx=Sx+f*yf;Sy=Sy+f*xf;yO=Sx/F;xO=Sy/F;lxO=jx-F*yO*yO;lyO=jy-F*xO*xO;yO=yO+YO;xO=xO+XO;coutvv *计算结士果 */ncoutvv F= F;coutvv yO= vvyO;coutvv xO= vvxO;coutvv IxO= vvlxO;coutvv |yO= vvlyOvvendl;vvendl;coutvv *四、算例:715 工 13(22)20 -如上图所示：节点数N=22，节点编号如图所示 各节点的坐标如下：NX(m)Y(m)NX(m)Y(m)1OO12O O23.55O13OO.633.554.1514-1.85O.645.34.515-3.1O.8556.354.516-3.14.1566.354.7517-1.35 n4.4757-6.354.75181.354.4758-6.354.5193.1:4.159-5.34.52O3.1O.851O-3.554.15211.85O.611-3.55O22OO.6计算结果如下：作业2:将BASIC程序改为FORTRAN程序（或C程序）、流程图、变量说明：L 跨度；LB 单主梁宽；RB 人行道宽度；XB 行车道宽度；DX 插值函数宽度；NCD 车道数；YE350用来存放插值点坐标;N 桥面板分块数；MM 主梁数；NN 插值点数；WIJ15350 用来存放挠度值；ETAIJ15350 用来存放影响线竖向坐标；MCQ15 用来存放汽车荷载横向分布系数；MCL15 用来存放履带车荷载横向分布系数；MCG15 用来存放挂车荷载横向分布系数；MCR15 用来存放人群荷载横向分布系数；Y350 用来存放主梁 Y 坐标；DE 弹性模量；G 剪切模量；MC4 记录四条车道的初始分布系数；JX 纵向单宽抗弯惯性矩；JY 横向单宽抗弯惯性矩；JTXY 纵横向抗扭惯性矩之和。三、源程序代码：#include #include #include void main()int i,N,MM=7,NN,NCD,k,m,j,IEND,IK1,IK2,IK,IL,J1,J;doubleYE350,Y15,WIJ15350,ETAIJ15350,WB350,MC4,MCQ15,MCG15,MCL15,MCR15;doubleDX,L,LB,RB,XB,JX,JY,JTXY,DE=1.0,DB,ALPHA,A,B,THETA,OMEGA,PHI,ETA,GAMMA,DELTA,DM,DN,C1,C2,C3, C4;doublePSI,D1,D2,CC,SS,SC,CS,DP,DQ,DS,DR,YJ,EMM,CP,SP,CE,SE,AMM,BMM,CMM,DMM,CA,CB,SA,SB,YY,CAY,CBY, WC,SAY,SBY,EPS,AW,W;const double PI=3.1415926,G=0.425,E=2.7182818;cout 请输入 N: N;cout 请输入 DX: DX;cout 请输入 L: L;cout 请输入 LB: LB;cout 请输入 RB: RB;cout 请输入 XB: XB;cout 请输入 JX: JX;cout 请输入 JY: JY;cout 请输入 JTXY: JTXY;DB=LB*N/2;NN=int (2*DB/DX+0.1)+1; / 插值系数 nnNCD= int (XB+0.3)/3.1); / 车道数if (NCD4)NCD=4;cout N= Nendl;cout DX=DXendl;cout L= Lendl;cout LB= LBendl;cout RB=RBendl;cout XB=XB( NCDEANE) endl;cout JX= JXendl;cout JY= JYendl;cout JTX+JTY=JTXYendl;cout * * * * * * * * Coordinates of beam location * * * * * * * *n cout No. setw(10) Y ;for (i=0;iN;i+)/ 各主梁 丫坐标Yi=-DB+LB*(i-0.5); coutvivvsetw(10)vvYi;YE0=-DB;for (i=1;ivNN;i+)/ 插值点坐标YEi=YE0+DX*i; ALPHA=G*JTXY/(2*DE*sqrt(JX*JY);A=sqrt(0.5*(1-ALPHA);B=sqrt(0.5*(1+ALPHA);THETA=DB*pow(JX/JY),0.25)/L;OMEGA=THETA*PI/DB;PHI=THETA*PI*A;ETA=THETA*PI*B;GAMMA=THETA*A;DELTA=THETA*B;DM=(2*A*A-2*B*B+1)*B*sinh(PHI)*cosh(PHI)-(2*A*A-2*B*B-1)*A*sin(ETA)*cos(ETA);DN=(2*A*A-2*B*B+1)*B*sinh(PHI)*cosh(PHI)+(2*A*A-2*B*B-1)*A*sin(ETA)*cos(ETA);C1=A*sin(ETA)-B*cos(ETA);C2=A*sin(ETA)+B*cos(ETA);C3=A*A*sin(ETA)+2*A*B*cos(ETA)-B*B*sin(ETA);C4=A*A*cos(ETA)+2*A*B*sin(ETA)-B*B*cos(ETA);for (k=0;kNN,k+) / 对插值点循环E=YE(k);PSI=PI*E/DB;D1=GAMMA*PSI;D2=DELTA*PSI;CC=cosh(D1)*cos(D2);SS=sinh(D1)*sin(D2);SC=sinh(D1)*cos(D2);CS=cosh(D1)*sin(D2);DP=CC*C1-SS*C2;DQ=SC*C1-CS*C2;DS=SC*C3-CS*C4;DR=CC*C3-SS*C4;for (i=0;iN;i+) / 对主梁循环YJ=Yi;WIJik=0;for (m=0;mMM;m=m+2)EMM=1/(4*A*pow(m,3)*pow(OMEGA,3)*DE*JY);CP=cosh(PHI);SP=sinh(PHI);CE=cos(ETA);SE=sin(ETA);AMM=EMM/DM*(CP-SP)*(DP*(A/B*CP*SE-SP*CE)+DR*(2*A*CP*CE+(A*A-B*B)/B*SP*SE);BMM=EMM/DN*(CP-SP)*(DQ*(A/B*SP*SE-CP*CE)+DS*(2*A*SP*CE+(A*A-B*B)/B*CP*SE);CMM=(-1.0)*EMM/DN*B*(CP-SP)*(DQ*(A/B*CP*CE+SP*SE)+DS*(-2*A*CP*SE+(A*A-B*B)/B*SP*CE);DMM=(-1.0)*EMM/DM*B*(CP-SP)*(DP*(A/B*SP*CE+CP*SE)+DR*(-2*A*SP*SE+(A*A-B*B)/B*CP*CE);CA=cosh(m*OMEGA*A*YJ);CB=cos(m*OMEGA*B*YJ);SA=sinh(m*OMEGA*A*YJ);SB=sin(m*OMEGA*B*YJ);YY=abs(E-YJ);CAY=cosh(m*OMEGA*A*YY);CBY=cos(m*OMEGA*B*YY);SAY=sinh(m*OMEGA*A*YY);SBY=sin(m*OMEGA*B*YY);WC=(AMM*CA*CB+BMM*SA*CB+CMM/B*CA*SB+DMM/B*SA*SB+EMM*(CAY-SAY)*(CBY+A/B*SBY)*pow(-1,(m +1)/2);WIJik=WIJik+WC;EPS=abs(WC/WIJik);if (EPS1e-7)break ;AW=0.0;for (i=0;iN;i+)AW=AW+WIJik;for (i=0;iN;i+)ETAIJik=WIJik/AW;cout * * * * * * * *Coordinates of load latrel influence line * * * * * * * *n;cout No. setw(5) YE;for (i=0;in;i+)coutsetw(10) beami;coutendl;for (j=0;jNN;j+)coutjsetw(8)setprecision(3)YEj;for (i=0;in;i+) coutsetw(12)setprecision(5)ETAIJij;coutendl;/ 开始计算分布系数；for (IL=0;ILN;IL+)IEND=int (XB-2.8)/DX+0.1)+1;IK1= int (1.8/DX+0.1);IK2= int (1.3/DX+0.1);IK=IK1+IK2;for (i=0;iNCD;i+) / 对车道循环 MCi=0; if (NCD2)/ 单车道；for (i=0;iMC0) MC0=W;elseif (NCD3)/ 双车道for (i=0;iMC1)MC1=W;if (MC0MC1)MC1=MC0;elseif (NCD4)/ 三车道for (i=0;iMC2)MC2=W;MC2=0.8*MC2; / 折减系数if (MC1MC2)MC2=MC1;else / 四车道for (i=0;iMC3)MC3=W;MC3=0.7*MC3;if (MC2MC3)MC3=MC2;MCQ(IL)=MC(NCD);/ 挂车IEND=int (XB-5.2)/DX+0.1);MCG(IL)=0;for (i=0;iMCGIL)MCGIL=W;IEND=int (XB-4.5)/DX+0.1)+1;MCLIL=0;for (i=0;iIEND;i+)J=int (DB-XB/2+0.65)/DX+0.1)+i;J1=int (DB-XB/2+3.15)/DX+0.1)+i;IK= int (0.7/DX+0.1)+1;W=0;for (k=0;kMCKIL)MCLIL=W;MCLIL=MCLIL/(W*2*IK);if(RB0) W=W+ETAIJILJ; if (ETAIJILNN-J0)W=W+ETAIJILNN-J; MCRIL=W*RB;cout * * * * * * * * Load lateral distribution factor * * * * * * * *ncout NO. setw(8) Y setw(15) MCQsetw(15) MCGsetw(15) MCLsetw(15) MCRendl;for (IL=0;ILN;IL+)coutILsetw(8)setprecision(6)YILsetw(15)setprecision(6)MCQILsetw(15) setprecision(6)MCGILsetw(15)setprecision(6)MCLILsetw(15)setprecision(6)M CRILendl;cout * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *endl;四、算例：作业三：利用位移互等定理计算位移影响线、流程图：