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Statik, Festigkeitslehre, Kinematik/Kinetik, 4. Auflage

Beispiel auf Seite 36 mit MATLAB, Student Eugen Lass, Prof. Dr. Thomas Frischgesell (HAW Hamburg)

Die nachfolgend gelistete “.m-Datei” ist zum Download verfügbar..

Für alle, die irgendeine Programmiersprache beherrschen (“kennen” dürfte eigentlich ausreichend sein), ist diese Datei weitgehend selbsterklärend, alle offenen Fragen werden sicher von der Hilfe-Funktion von MATLAB beantwortet.

% 4.5.1: Eine durch einen Polygonzug begrenzte ebene Fläche
% Beispiel: Ermittlung der Flächeninhalte und Schwerpunktkoordinaten
% Author:  Eugen Lass
% Revision: Prof. Dr. Thomas Frischgesell
% Datum:   17.04.2003

clear all
% Gegeben
n = 19;                      % Anzahl der Punkte (denn Startpunkt doppelt)
x = zeros(n,1);              % Vektoren auf null setzen
y = zeros(n,1);
A = 0;                       % Fläche am Anfang
Sx = 0;                      % Anfangswerte für statische Momente
Sy = 0;

% Koordinaten für die einzelnen Punkte (Startpunkt vorne und am Ende)
x = [12; 0; 5; 7; 17; 19; 24; 12; 12; 15; 9; 12; 12; 27; 27; 31; 31; 27; 12];
y = [24; 0; 0; 4; 4; 0; 0; 24; 14; 8; 8; 14; 24; 24; 0;  0;  24; 24; 24];

for i=1:n-1
   %Berechnung der Flächen
   A(i) = ( x(i) * y(i+1) - x(i+1) * y(i)) / 2;

   %Berechnung der statischen Momente
   Sx(i) = ( x(i) * y(i+1) - x(i+1) * y(i)) * (y(i) + y(i+1)) / 6;
   Sy(i) = ( x(i) * y(i+1) - x(i+1) * y(i)) * (x(i) + x(i+1)) / 6;
end

% Gesamtfläche
Ages = sum(A);

% Gesamtmomente
Sxges = sum(Sx);
Syges = sum(Sy);

% Berechnung der Schwerpunktkoordinaten
xS = Syges / Ages;
yS = Sxges / Ages;

% Grafische Ausgabe der untersuchten Fläche
clf;
fill(x,y,'r')

format compact

sprintf('Die Fläche beträgt %6.2f',Ages)
sprintf('Die Schwerpunktskoordinate x beträgt %6.2f',xS)
sprintf('Die Schwerpunktskoordinate y beträgt %6.2f',yS
)

Nach dem Starten von MATLAB wird File | Open gewählt und im Fenster “Open” (unter “Dateityp” sollte “All MATLAB Files” eingestellt sein) wird in das Verzeichnis gewechselt, in dem sich die Datei S36.m befindet. Doppelklick auf S36.m öffnet die Datei in einem neuen Fenster.

In diesem Fenster wird Debug | Run gewählt. Möglicherweise öffnet sich ein Fenster “MATLAB Editor”, in dem man das Angebot “Change MATLAB current directory” annehmen sollte. Danach wird die Rechnung ausgeführt.

Die mit fill ... eingeleitete Zeile am Ende führt zur graphischen Ausgabe der Fläche (nebenstehende Abbildung).

Die drei letzten Zeilen führen dazu, dass im “Command window” von MATLAB die drei Ergebnisse angezeigt werden.(nebenstehende Abbildung).

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