3D桁架结构分析Truss_Analysis

资 源 简 介

3D桁架结构分析Truss_Analysis

详 情 说 明

3D桁架结构分析是工程力学中的重要计算场景，主要用于确定各杆件在载荷作用下的内力与位移响应。使用Matlab实现该分析具备矩阵运算优势，其典型流程包含三个核心阶段：

前处理阶段 建立节点坐标矩阵描述空间位置，通过单元连接矩阵定义杆件拓扑关系。材料属性（弹性模量、截面积）以向量形式存储，边界条件需明确定位约束自由度。外部载荷按自由度序号形成载荷向量。

求解阶段 基于刚度矩阵组装法，对每个单元计算局部刚度矩阵后，通过坐标转换得到全局刚度矩阵。引入约束条件修改总刚矩阵，采用高斯消元法求解线性方程组，获得节点位移后反推杆件轴力。

后处理阶段 可视化模块可绘制变形前后结构对比图，用颜色梯度或线宽变化表现内力分布，生成关键节点的位移-载荷曲线图。数据输出包括各杆件应力应变报表和最大位移预警标识。

该实现特别适用于教学演示和初步工程设计验证，通过参数化输入可快速分析不同桁架配置。对于大型复杂结构，建议结合稀疏矩阵优化计算效率。