Метод конечных элементов в расчетах стержневых систем. Дьяков И.Ф - 15 стр.

UptoLike

15
Значения компонент вектора постоянных {a} находятся из системы
уравнений, которые получаются в результате подстановки в выражение
(1.6) вместо х значений узловых координат начала ( 0
н
x ) и конца (
к
x )
КЭ и приравнивания перемещений {f} соответствующим перемещениям
узлов {Z
r
}, т. е.



C
z
z
Z
xj
xi
r
2
1
, (1.7)
где {Z
r
} – вектор узловых перемещений r-го КЭ;

1
01
C .
Решая систему уравнений (1.7), получим две постоянных искомого
вектора {a}:
{a} = [С]
-1
{Z
r
}.
Подставив в выражение (1.6) вектор {a}, получим
{f} = [Q] [С]
-1
{Z
r
} = [В] {Z
r
},
где
21
NNB
,
N
1
, N
2
функции формы (положения) поля перемещений:
x
N
1
1
,
x
N
2
.
Тогда потенциальная энергия стержня (1.4) выражается через функ-
ции формы следующим образом:
0
2
4411
2
dx)zNzN(
EF
Э
,
где
1
1
N ,
1
2
N .
В результате преобразований получим


00
2
2
21
2
0
2
1
1
2
2
dx
z
dxzzdx
zEF
Э
,
или