介绍: 在连续介质中,互相连接的点是无限的,具有无限个自由度,数值解法难以进行。有限单元法把杆系结构的矩阵分析方法推广应用于连续介质,把连续介质离散化,用有限个单元的组合代替原来的连续介质,这样一组单元只在有限个结点上相互连结,因而只包含有限个自由度,可用矩阵方法进行分析。 有限元法分析步骤如下: 1)用虚拟的直线把介质分割成三角形单元,直线为单元边界,直线交点为单元结点; 2)假定各单元在结点上互相铰结,结点位移为基本未知量; 3)选择一个函数,用单元三个结点的位移唯一的表示单元内任一点的位移,此函数为位移函数; 4)通过位移函数,用结点位移唯一的表示单元内任一点的应变。再利用广义虎克定律,用结点位移可唯一的表示单元内任一点的应力; 5)利用能量原理,找到单元内部应力状态等效的结点力。再利用单元应力与结点位移的关系,建立等效结点力与结点位移的关系。 6)将每一单元所承受的荷载,按静力等效原则移置到结点上; 7)在每一结点建立用结点位移表示的静力平衡方程,得到一个线性方程组。解出这个方程组,求出结点位移。然后可求得每个单位的应力。