基于Matlab APP Designer 开发的绘制静定梁剪力、弯矩与挠曲线的软件
- 随便写点
- 一、前期程序架构
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- 1.1静定梁类型划分
- 1.2软件UI设计
- 1.3输入参数自动调整
- 二、算法分析与程序设计
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- 2.1支座力转化
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- 2.1.1铰支梁
- 2.1.2左端悬臂梁
- 2.2剪力与弯矩叠加求算
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- 2.2.1 剪力求算
- 2.2.2 弯矩求算
- 2.3挠度求算
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- 2.3.1数值不定积分求解
- 2.3.2 解算积分常数
- 三、程序源码
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- 3.1 盘链接
- 3.2真正源码
随便写点
这篇博客算是对上一篇绘制挠曲线博客的续写，之前编写的绘制挠曲线的程序还是有一些漏洞和缺点的（说白了就是有点烂），此外也仅仅可以求算铰支梁在受到集中力或者是集中力偶矩时的挠度。所以这次干脆一不做二不休（其实是懒得再去改那篇博客），在我之前程序的基础上，完成了之前缺失的悬臂梁以及均布载荷两部分内容，并将最后的核心代码做成了UI，方便使用，供大家交流参考。
一、前期程序架构
1.1静定梁类型划分
《材料力学》教材将静定的平面弯曲梁划分为三种基本形式简支梁、外伸梁和悬臂梁,如图所示：
1.2软件UI设计
根据前文所述的使用需求，APP的界面需要拥有三个坐标图像绘制区，一个集中区域用来显示剪力、弯矩、挠度以及转角最值的大小以及位置信息，以及集中的输入与软件控制区域。根据这些设计需求，我设计的软件UI界面如下：
2.1.2左端悬臂梁
左端悬臂梁不同于铰支梁，其支座力为集中力与集中力偶矩。因此，公式(2)修正为：
与铰支梁不同的是，悬臂梁的支座力多了集中力偶矩，因此在完成支座力求算后需要同时修改Single_Force矩阵与Single_Torque矩阵，且集中力与集中力偶矩的施加位置均为x=0处。
2.2剪力与弯矩叠加求算
经过2.1节对支座力的求算后，便可将梁的所有支座移去，仅针对现有的集中力、集中力偶矩以及均布载荷做叠加分析。
2.2.1 剪力求算
求算集中力时，参照《材料力学》中的方法，统一取坐标x处左侧的截面体分析。此时截面处的剪力向下为正，则可得集中力与均布载荷对截面处的剪力影响分别为：
%% %叠加原理求算弯矩与剪力 num_Force = size(Single_Force,1); num_Torque = size(Single_Torque,1); %更新荷载矩阵行数 %集中力偶矩对弯矩与剪力的影响 for i = 1:num_Torqueserial = Single_Torque(i,1) / division_Value ; %集中力偶矩的施加位置坐标除以分度精度得到对应的点在数组中的序 if serial == 0 serial = 1;endTorque(serial:fineness) = Torque(serial:fineness) + Single_Torque(i,2);%集中力偶矩对剪力没有影响 end %集中力对弯矩及剪力的影响 for i = 1:num_Forcefor j = 1:fineness if x(j) > Single_Force(i,1) Force(j) = Force(j) - Single_Force(i,2); Torque(j) = Torque(j) - Single_Force(i,2) * ( x(j) - Single_Force(i,1)); endend end %均布载荷对弯矩与剪力的影响 for i = 1:num_Loadfor j =1 : finenessif (x(j) > 声明：本站部分文章及图片源自用户投稿，如本站任何资料有侵权请您尽早请联系jinwei@zod.com.cn进行处理,非常感谢！