一薄板受力及支承情况如图所示,作用力的大小为 F,采用平面应力问题分析其应力分布情况。将结构划分成 4 个节点, 2 个平面三角形单元如图示, 两单元在整体坐标系统下具有相同的单元刚度矩阵

试写出总体刚度矩阵, 并引入支承条件写出平衡方程。

【正确答案】

单元局部编码和整体编码的对应关系为
   单元(1):i j k→1,2,4
   单元(2):i j k→3,4,2
   单元刚度矩阵中子块对应关系为

   

所以总体刚度矩阵为

 

 节点位移矢量为:(u1 v1 u2 v2 u3 v3 v4 v4)T

   支承条件为:u1=0,v1=0,u2=0,v2=0
   作用于结构上的外力为:    所以引入支承条件后的平衡方程为
    

【答案解析】