有限元計算的面向對象方法及程序研究.pdf

1、有限元法是一種解決復雜工程計算問題的有效的離散化計算方法。有限元法以經(jīng)典理論為基礎，以計算機為工具，通過有限元程序實現(xiàn)對復雜工程問題的分析計算。然而，對于一些有特殊求解要求的更為復雜的問題，例如需要對同一分析對象的不同區(qū)域分別給出力學有限元解和力學邊界元解，或要求對同一分析對象的傳熱學問題和力學強度問題同時求解等，若采用單一離散化方法分析就會使得求解方式過于剛性，無論從算法的適用性還是經(jīng)濟性方面考慮都有所不足。對這類問題應該采取更具柔性

2、的求解方式，即采取藕合了多種離散化算法的聯(lián)合求解方式去做分析。本論文所進行的主要工作是為自主研發(fā)的，包含上述功能的《基于有限元邊界元聯(lián)合求解的力學流勢傳熱學禍合分析平臺》的有限元計算模塊部分，該計算模塊基于國際STL標準，從而更加充分地發(fā)揮了面向對象方法的技術優(yōu)勢。 本論文全面系統(tǒng)地將基于STL標準的面向對象的概念和方法應用到有限元程序設計的各個環(huán)節(jié)，完整地探索和展示了面向對象有限元分析、設計和實現(xiàn)的全過程，所涉及的主要工作和結

3、論如下。 1.運用面向對象的分析方法對有限元計算過程進行分析，確定有限元分析計算過程中的類及其屬性、應完成的功能，以及各個類之間的相互關系和接口形式，在此過程中，引入統(tǒng)一建模語言UML，對狗對象的屬性、方法，以及類之間的相互關系進行了圖形化描述。 2.運用面向對象的設計方法，對類的方法及類之間的接口進行了詳細設計，并在文中對總剛矩陣的形成、總載向量的組裝等重點部分做了詳細說明。 3，使用面向對象的程序設計語言一標