MATLAB有限元实体单元结构强度分析系统

资 源 简 介

基于MATLAB开发的完整有限元分析系统，专注于三维实体单元的结构强度计算。系统支持几何建模、自动网格划分、材料属性配置与线性静力学分析，可高效输出应力应变结果，适用于工程结构设计与验证。

详 情 说 明

MATLAB有限元实体单元结构强度分析系统

项目介绍

本项目是基于MATLAB平台开发的一套完整的有限元分析系统，专门针对三维实体单元进行结构力学分析。系统实现了从几何建模、网格划分、材料属性定义、边界条件设置到应力应变计算的完整工作流程。支持线性静力学分析，能够精确计算结构在载荷作用下的位移场、应力场和应变场分布，并提供强大的可视化分析功能。

功能特性

• 完整的分析流程：涵盖从前处理（几何与网格）、求解计算到后处理（结果可视化）的全过程
• 八节点六面体单元：采用等参单元形函数，支持高阶单元分析
• 高斯积分法：灵活的积分阶数设置（默认2×2×2），保证计算精度
• 线性静力学分析：求解结构在静态载荷下的力学响应
• 丰富的输出结果：包括位移场、应力场（等效应力、主应力等）、应变场
• 可视化展示：生成结构变形云图、应力分布云图、应变分布云图
• 分析报告生成：自动输出最大位移值、最大应力值及其位置信息

使用方法

1. 准备输入数据：

- 节点坐标矩阵（n×3） - 单元连接矩阵（m×8，八节点六面体单元） - 材料参数：弹性模量、泊松比、密度 - 边界条件：位移约束和力载荷 - 分析参数：高斯积分阶数、收敛容差

1. 运行分析：

执行主程序开始有限元分析计算

1. 查看结果：

- 在MATLAB命令窗口查看数值结果 - 通过图形界面查看可视化云图 - 获取分析报告中的关键指标

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 推荐配置：4GB以上内存，用于处理大型有限元模型

文件说明

主程序文件整合了系统的所有核心功能，包括有限元分析的前处理、求解计算和后处理全流程。具体实现了网格数据读取与验证、材料参数处理、边界条件施加、整体刚度矩阵组装、线性方程组求解、应力应变计算以及结果可视化输出等关键模块。该文件通过协调各功能模块的协同工作，确保分析过程的完整性和计算结果的准确性，最终生成详细的力学分析报告和图形化结果展示。