用Matlab绘制悬臂梁图

Question

问题

我必须用Matlab绘制一个梁/悬臂。我的意见如下：

• 梁长
• 负载的位置(输入是一个向量)
• 负载的力(输入是一个向量)
• 不管是悬臂还是非悬臂。因为我有不同的方程来计算位移。

我的解决方案

我想出了一个关于如何绘制悬臂梁的想法，但我不能用MATLAB把它写成代码。我花了几个小时试图在Matlab上写一些东西，但是我没有得到任何结果。(我是Matlab的新手)

我的解决方案如下:我有从开始位置的位移公式。

我可以为x坐标定义一个向量，直到给定的光束长度。因此，x=0 .我

然后，我想要定义另一个向量，其中的差异是计算(这是我无法计算出Matlab)

Y= h，h- y(x1)，h- y(x2)，……H- y(L)

其中h是起始高度，我认为它被定义为(y(x1) - y(L)) + 1，这样图就不会进入负轴。y(x)是计算梁的位移或下落的函数。

一旦完成，我可以简单地绘制(x，y)，这将给我一个形状的偏转梁的形状，在给定的范围从0到光束长度。我已经在excel上测试了我的理论，它的工作原理与图表有关，但我无法在Matlab上找到实现方法。

我的不完整代码

%Firstly we need the inputs

%Length of the beam
l = str2double(input('Insert the length of your beam: ', 's'));

%Now we need a vector for the positions of the load
a = [];
while 1
    a(end+1) = input('Input the coordinate for the position of your load: ');
    if length(a)>1; break; end
end

%Now we need a vector for the forces of the load
W = [];
while 1
    W(end+1) = input('Input the forces of your load: ');
    if length(W)>1; break; end
end

%
%
%
%Define the formula
y = ((W * (l - a) * x)/(6*E*I*l)) * (l^2 - x^2 - (l - a)^2);

%Where
E = 200*10^9;
I = 0.001;

%
%
%

%Now we try to plot
%Define a vector with the x values
vectx = [];
for i = 1:l
    vectx = [vectx i];
end

%Now I want to calculate displacement for each x value from vectx
vecty = [];
for i=1:l
    vecty=[10 - y(x(i)) i];
end

%Now I can plot all the information
plot(vectx, vecty)
hold on

%Now I plot the coordinate of the positions of the load
plot(load)
end

确实需要一些帮助/指导。如果有人能帮我，或者给我一个提示，我会非常感激的:)

我编辑了这个问题还有更多的细节

Answer 1

在您的示例中，有几件事情不起作用。例如，参数应该在使用它们之前定义，所以E和I应该在挠度方程之前定义。你应该定义x，如果你在length(a)>1;上停止输入，我不明白你为什么把输入放在while循环中。你可以移除循环。你不需要一个循环来计算位移，你只需要在向量之间使用一个子运算，比如displacement = 10 - y。但是，我不明白在你的例子中H是什么，因为你的光束最初处于0位置，你的位移就是-y。最后，你计算变形形状的公式是错误的，它只代表了梁的第一部分。

在这里，如果此代码有效，请试一试：

%Length of the beam
l = input('Insert the length of your beam: ');

%Now we need a vector for the positions of the load
a = input('Input the coordinate for the position of your load: ');

%Now we need a vector for the forces of the load
W = input('Input the forces of your load: ');


%Define the formula
E = 200*10^9;
I = 0.001;
% x Position along the beam
x = linspace(0,l,100);

b = l - a;
% Deflection before the load position
pos = x <= a;
y(pos) = ((W * b .* x(pos))/(6*E*I*l)) .* (l^2 - x(pos).^2 - b^2);

% Cantilever option
% y(pos) = W*x(pos).^2/(6*E*I).*(3*a-x(pos));


% Deflection after the load position
pos = x > a;
y(pos) = ((W * b )/(6*E*I*l)) .* (l/b*(x(pos)-a).^3 + (l^2 - b^2)*x(pos) - x(pos).^3);
% Cantilever option
% y(pos) = W*a^2/(6*E*I).*(3*x(pos)-a);

displacement = 10 - y;  % ???


% Plot beam
figure
plot(x , x .* 0 , 'k-')
hold on;

% Plot deflection
plot(x , y , '--')

% Plot load position
% Normalize arrow size as 1/10 of the beam length
quiver(a , 0 , 0 , sign(W) .* max(abs(y))/2)