统计代写|主成分分析代写Principal Component Analysis代考|”Extension of Mass Matrix Calculation for Two-Dimensional Truss Structures: Axial and Transverse Displacements”

如果你也在线性代数linearalgebra这个学科遇到相关的难题,请随时添加vx号联系我们的代写客服。我们会为你提供专业的服务。 linearalgebra™长期致力于留学生网课服务,涵盖各个网络学科课程:金融学Finance,经济学Economics,数学Mathematics,会计Accounting,文学Literature,艺术Arts等等。除了网课全程托管外,linearalgebra™也可接受单独网课任务。无论遇到了什么网课困难,都能帮你完美解决!

This passage describes the extension of the mass matrix calculation for bar elements in two-dimensional truss structures considering both axial and transverse displacements. In the original bar-element-consistent mass matrix, derived for axial vibrations only, the kinetic energy was calculated along the axis of the element. However, when considering two-dimensional motion, both axial and transverse kinetic energies contribute to the total energy of the element.

In the context provided:

Derivation of Element Mass Matrix: The kinetic energy TTT for a small volume of the bar is expanded to account for both axial uuu and transverse vvv displacements. These displacements are interpolated using the same shape functions N1(x)N_1(x)N 1 ​ (x) and N2(x)N_2(x)N 2 ​ (x) as for the axial displacement. The element kinetic energy is thus represented by a matrix equation that includes contributions from both axial and transverse directions.

Transformation to Global Coordinates: The local mass matrix [m(e_2)][m(e\_2)][m(e_2)] for the two-dimensional element is transformed to the global coordinate system using the rotation matrix [R][R][R], which accounts for the element’s orientation relative to the global axes. However, it turns out that due to mass being an intrinsic scalar quantity, independent of the coordinate system, the mass matrix remains the same in both the local and global frames for a bar element in a truss structure, regardless of its orientation.

Application to Example: An example of a truss structure with eight bar elements is given. The mass matrix for each element is calculated based on its length, cross-sectional area, and material density. The global mass matrix is assembled using the element-to-global displacement relationships and the direct assembly procedure.

Modal Analysis: The objective is to perform modal analysis on the truss structure with no external loads. The global stiffness matrix is already available from previous calculations. The mass matrix is now appropriately constructed to reflect the two-dimensional motion of the bar elements.

Results: The global mass matrix is simplified by applying constraints (fixed boundary conditions), resulting in a reduced mass matrix for the active degrees of freedom. The stiffness matrix for these active DOFs is also extracted. With these matrices, the characteristic determinant is evaluated to find the natural frequencies and modal shapes of the structure.

Discussion: High-frequency natural modes are observed, which are typical for lightweight structures with good stiffness-to-mass ratios. The mode shapes (vectors normalized to the mass matrix) are presented in tabular format and visualized graphically to show the geometric patterns of the structure’s natural vibrations.

To summarize, the inclusion of transverse displacement in the mass matrix calculation for two-dimensional truss structures doesn’t affect the actual mass matrix itself but is crucial for accurately capturing the kinetic energy distribution and thereby determining the correct dynamic behavior of the structure.

金融工程代写

金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题,以及设计新的和创新的金融产品。

非参数统计代写

非参数统计指的是一种统计方法,其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型;这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。

广义线性模型代考

广义线性模型(GLM)归属统计学领域,是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。广义线性模型通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型,它涵盖了多元线性回归以及方差分析和仅包含固定效应的方差分析。

有限元方法代写

有限元方法(FEM)是一种广泛应用于工程和数学建模中微分方程数值求解的方法。常见问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量传输和电磁势等。有限元方法通过将大系统划分为更小、更简单的单元——有限元,实现对问题的空间离散化。这种方法通过对未知函数在空间维度上的逼近,并通过构造数值域的网格来实现。最终形成的代数方程组通过求解有限元来逼近问题的整体解决方案。有限元通过变分微积分最小化相关误差函数来逼近解答。作为一个专业的留学生服务机构,长期以来为美国、英国、加拿大、澳洲等地的学生提供各类学术服务,包括但不限于Essay代写,Assignment代写,Dissertation代写,Report代写,小组作业代写,Proposal代写,Paper代写,Presentation代写,计算机作业代写,论文修改和润色,网课代做,exam代考等服务。我们的写作团队由专业英语母语作者和海外名校硕博留学生组成,具备过硬的语言能力、专业的学科背景和丰富的学术写作经验。我们承诺10

随机分析代写

随机微积分是数学的一个分支,用于对随机过程进行操作,它建立了一个关于随机过程一致的积分理论。这一领域由日本数学家伊藤清在二战期间开创并发展起来。

时间序列分析代写

随机过程是一组依赖于参数的随机变量整体,其中参数通常为时间。一个随机变量是随机现象的数量表现,其时间序列则是一系列按时间顺序排列的数据点。通常,时间序列的时间间隔是恒定的(如1秒、5分钟、12小时、7天、1年等),因此可将其视为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的目的在于探究某一事物随时间发展变化的规律,这要求通过分析该事物历史发展记录,探寻其内在演变规律。

回归分析代写

多元回归分析渐进(Multiple Regression Analysis Asymptotics)是计量经济学领域的一种数学统计分析方法,尤其适用于复杂条件下各影响因素间数学关系的研究,在自然科学、社会科学和经济学等多个领域广泛应用。

MATLAB代写

MATLAB 是一款高性能的技术计算语言,集成了计算、可视化和编程环境于一体,以熟悉的数学符号表达问题和解决方案。MATLAB 的基本数据元素是一个不需要维度的数组,使得能够快速解决带有矩阵和向量公式的多种技术计算问题,相比使用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写的程序,效率大大提高。MATLAB 名称源自“矩阵实验室”(Matrix Laboratory)。最初开发 MATLAB 的目标是为了提供对 LINPACK 和 EISPACK 项目的矩阵软件的便捷访问,这两个项目代表了当时矩阵计算软件的先进技术。经过长期发展和众多用户的贡献,MATLAB 已成为数学、工程和科学入门及高级课程的标准教学工具,在工业界,MATLAB 是高效研究、开发和分析的理想选择。MATLAB 提供了一系列名为工具箱的特定应用解决方案集,这对广大 MATLAB 用户至关重要,因为它们极大地扩展了 MATLAB 环境,使其能够解决特定类别问题。工具箱包含了针对特定应用领域的 MATLAB 函数(M 文件),涵盖信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等诸多领域。

图片描述