张拉结构找形的多坐标系力密度法

传统力密度法建立于统一的整体坐标系下,无法解决具有复杂斜边界的张拉结构找形问题。该文借鉴有限元法的思想提出了多坐标系力密度法。首先依据边界约束条件为各节点建立局部坐标系,由力的矢量分解关系推导出单元力密度抗力系数矩阵,然后组合成整体力密度抗力系数矩阵。依据结构抗力和外荷载合力为零的力平衡关系,建立多坐标系下的力平衡方程组,并利用固定约束方向节点坐标恒定关系修正方程组,求解该方程组可获得具有复杂斜边界的张拉结构的初始平衡形态。该文还编制了多坐标系力密度法的Matlab程序,并通过3个算例证明了该方法的有效性和正确性。