面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)有限元軟件開發(fā).pdf

1、傳統(tǒng)有限元軟件是采用面向過程方法編寫的，這些代碼包含了許多復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且通過過程來訪問，這就大大制約了程序的可維護(hù)性，而與之對(duì)應(yīng)的面向?qū)ο蠓椒ǔ晒Φ亟鉀Q了這個(gè)難題。與此同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)分析軟件的異常復(fù)雜性，使得我們?cè)谲浖_發(fā)時(shí)不能象編寫一段小程序那樣隨意，而必須遵循軟件工程的方法進(jìn)行。在結(jié)構(gòu)有限元軟件的開發(fā)歷程中，主要研究?jī)?nèi)容和成果如下： 闡述了面向?qū)ο蠓椒ㄅc軟件工程方法在結(jié)構(gòu)有限元軟件開發(fā)中的必要性，將這兩者緊密地結(jié)合在一

2、起，融入到軟件開發(fā)的每一個(gè)過程。在分析面向?qū)ο蠓椒ǖ幕A(chǔ)上，探討了該方法是如何從根本上解決大型復(fù)雜軟件的可維護(hù)性(含可擴(kuò)充性)難題的問題。深入地剖析了面向?qū)ο蠓椒ǖ念?、繼承層次結(jié)構(gòu)、多態(tài)這三個(gè)最基本的特征。 針對(duì)平面梁板結(jié)構(gòu)線性靜力有限元計(jì)算部分進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)的需求分析，且撰寫了規(guī)范的需求文檔。 對(duì)結(jié)構(gòu)有限元軟件系統(tǒng)進(jìn)行了面向?qū)ο蠓治?，采用類圖為系統(tǒng)建立了靜態(tài)模型：確定了7大基類以及它們之間的相互關(guān)聯(lián)，確定了各個(gè)類的自身屬性

3、，確定了單元類與材料類的泛化層次結(jié)構(gòu)，為各個(gè)基類確定了它們的操作。為有限元程序搭建起了一個(gè)核心框架。 對(duì)結(jié)構(gòu)有限元軟件系統(tǒng)進(jìn)行了面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)，利用改進(jìn)的順序圖，清晰地描述了結(jié)構(gòu)有限元線性靜力分析的各個(gè)動(dòng)態(tài)步驟，如系統(tǒng)中各對(duì)象的初始化，各對(duì)象的形成，單元?jiǎng)偠染仃嚨男纬?，用LDLT法解線性方程組等，其中，還對(duì)計(jì)算總剛度矩陣和獲取位移向量、荷載向量這兩個(gè)較為繁雜的步驟進(jìn)行了更為深入的細(xì)化分析。 在以上工作的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了考慮計(jì)