clear all;close all;clc
%---------------------GEOMETRY-----------------------
a=10;  %('长度 in x: ');
b=10;  %('宽度 in y: ');
%---------------------MESH---------------------------
ex=15; %input('x向单元个数: ');%如果采用完全积分2*2,对于薄板，受剪切自锁现象影响，网格大小对结果有很大的影响
ey=15; %input('y向单元个数: ');
mesh=MeshGenerator(a,b,ex,ey);
%---------------------ELEMENT------------------------
ShapeOption='Q4';%Q8 Q9
quadrature=GaussQuadrature('gauss1');
% gauss1 为减缩积分，采用一个积分点避免剪切自锁，尤其对于薄板
%---------------------MATERIAL------------------------
%SI mm t MPa N
material=struct();
material.t=0.5; %注意薄板存在剪切自锁现象，可通过尝试用减缩积分（采用1个积分点）来避免
material.E=200e9;
material.v=0.3;
material.rho=7800;
material.G=material.E/(2+2*material.v);

K=StiffnessMatrix(material,mesh,quadrature,ShapeOption);
M=MassMatrix(material,mesh,quadrature,ShapeOption);
%---------------------LOADS----------------------------
p0=1e3;
F=ForceVector(mesh,quadrature,ShapeOption,p0);
% c0=input('\n集中荷载的大小: ');
% cl=input('\nLato da caricare: ');
% F=ForceVector(cl,c0,mesh);Lato da caricare
%---------------------CONSTRAINTS-----------------------
%nc is nodes of constrained elemment
nc=[mesh.lato1];%悬臂板
%nc=[mesh.lato1 mesh.lato2(2:end) mesh.lato3(2:end) mesh.lato4(2:end-1)];%%四边固定
[K_c,M_c,F_c,nctot]=Constraints(nc,K,M,F);
%---------------------SOLUTION---------------------------
w=StaticSolver(K_c,F_c,mesh,nctot);
sprintf('最大位移为：%f',max(abs(w)))
%---------------------PLOT-------------------------------
figure
surf(mesh.x(1,:),mesh.y(:,1),reshape(w,size(mesh.x,2),size(mesh.x,1))');
% axis equal
hold on
title('Deformed geometry')
%-------------------MODAL ANALYSIS--------------------

numberMode=5;

% %原始模态计算方法'sm'
% [V,D]=eigs(M_c\K_c,numberMode,'sm');%'smallestabs'
% scal=0.5;
% f=diag(sqrt(D)/(2*pi));
% Vf=sortrows([V',f],size(V,1)+1);
% V=Vf(:,1:size(V,1))';%排序后的特征向量

%如果M奇异,反转K与M，求K得逆，并删除‘sm'用'largestabs'替代
[V,D]=eigs(K_c\M_c,numberMode,'lm'); %'largestabs'
scal=0.5;
f= power(diag(sqrt(D)),-1)/(2*pi);      
Vf=sortrows([V',f],size(V,1)+1);
V=Vf(:,1:size(V,1))';%排序后的特征向量


%加入约束自由度
index=1:mesh.nn*3;
Vo=zeros(mesh.nn*3,5);
index(nctot)=[];%删除被约束的自由度
for i=1:numel(index)
    Vo(index(i),:)=V(i,:);
end

f=sort(f);%排序后的频率
sprintf('频率为%f',f)

for i=1:numberMode
    figure
    surf(mesh.x(1,:),mesh.y(:,1),reshape(Vo(1:3:end,i),size(mesh.x,2),size(mesh.x,1))');
    title(sprintf('modal %d',i))
end