版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、 數(shù)據(jù)輸入(前處理)求解計(jì)算 結(jié)果整理與輸出(后處理)統(tǒng)計(jì)結(jié)果:第1階段所用時(shí)間最長,第3階段次之,第2階段相對(duì)較少。有限元程序三大模塊數(shù)據(jù)輸入(前處理) 單元幾何: 單元編號(hào); 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo) 材料性質(zhì) 邊界條件(約束) 荷載(體積力, 面積力)求解計(jì)算 單元?jiǎng)偠染仃?(形函數(shù)矩陣,B矩陣,D矩陣,高斯積分) 單元荷載列陣 組集整體剛度矩陣和整體荷載列陣 方程組求解結(jié)果整理(后處理) 等值線 矢量圖 變形網(wǎng)格圖編程基本原則 結(jié)構(gòu)化,模塊化 可讀性強(qiáng) 變量命名簡單直觀,適當(dāng)注釋 程序條理清楚,邏輯性強(qiáng) 節(jié)約內(nèi)存,計(jì)算效率優(yōu)化有限元分析軟件發(fā)展5個(gè)階段1.1950-1960,航空工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了有限元
2、程序的發(fā)展。2.人們致力于多功能通用有限元程序開發(fā)。如NASTRAN,ANSYS,SAP等。多采用FORTRAN語言開發(fā)。3.進(jìn)一步優(yōu)化程序代碼,采用面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計(jì)方法,加強(qiáng)前后處理技術(shù)。4.適應(yīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的并行化改進(jìn)。5.20世紀(jì)90年代中期開始,與CAD/CAM進(jìn)行集成,向智能化方向發(fā)展。 近15-20年是有限元分析軟件商品化的迅速發(fā)展階段。整體剛度矩陣的形成單元數(shù)據(jù)定位 XL(NDM, NEN) 單元內(nèi)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)組 UL (NDM, NEN) 單元內(nèi)節(jié)點(diǎn)位移數(shù)組 LD(NDF*NEN) 方程編號(hào)單元數(shù)組的計(jì)算 以平面四邊形等參單元為例形函數(shù)坐標(biāo)變換和位移函數(shù)都采用同樣的形函數(shù)和同樣多
3、的參數(shù),所以稱為等參單元。iii11N41ii iiyNyxNxii iivNvuNu yi, xi, yi, xi, , , i, i,NNNNyxyxNNJ形函數(shù)導(dǎo)數(shù) i, i,1 yi, xi,NNNNJ于是B矩陣D矩陣33 11 12 1211D D DD D0000 x i,y i,y i,x i,iN NN NB00SUBROUTINE SHAPEF(S, T, XL, XSJ, SHP)C- shape function routine for 4-node isoparametric quadrilateralC SHP(1,I) = X-direivative fo I no
4、de shape function C SHP(2,I) = Y-direivative fo I node shape function C SHP(3,I) = shape function for I-nodeC XJ = Jacobian array C XSJ = Jacobian determinant CDIMENSION SHP(3,4), XL(2,4), XS(2,2), SI(4), TI(4)DATA SI,TI/-0.5, 0.5, 0.5, -0.5, -0.5, -0.5, 0.5, 0.5 /CC-COMPUTE SHAPE FUNCTIONS AND DERI
5、VATIVESC- IN NATURAL COORDINATESC DO 100 I = 1,4 SHP(3,I) = (0.5+SI(I)*S)*(0.5+TI(I)*T) SHP(1,I) = SI(I)*(0.5+TI(I)*T) SHP(2,I) = (0.5+SI(I)*S)*TI(I)CC-COMPUTE JACOBIAN TRANSROMATION C-FROM X,Y TO S,TC DO 200 I = 1,2 DO 200 J = 1,2 XS(I,J) = 0.0 D0 200 K = 1,4200 XS(I,J) = XS(I,J) + XL(I,K)*SHP(J,K)
6、 CC-COMPUTE JACOBIAN DETERMINANTC XSJ = XS(1,1)*XS(2,2) - XS(1,2)*XS(2,1) CC- TRANSFORM NATURAL DERIVATIVES TO C- X,Y DERIVATIVESC DO 300 I = 1,4 TEMP = (XS(2,2)*SHP(1,I) XS(2,1)*SHP(2,I)/XSJ SHP(2,I) = (XS(2,2)*SHP(1,I) XS(2,1)*SHP(2,I)/XSJ 300 SHP(1,I) = TEMP RETURN ENDjTiijDBBk單元?jiǎng)偠染仃噅jDBQ xj,33 y
7、j,33 yj,11 xj,12 yj,12 xj,11jND NDND NDND NDQD矩陣33 11 12 1211D D DD D0000 11 -11 -ijeijdd| J | ktk K| J |WWkijijjieij t 32x i,22y i,31x i,21y i,32y i,12x i,31x i,11x i,ijQNQN QNQNQNQN QNQNk用高斯積分轉(zhuǎn)化為求和單元?jiǎng)偠染仃?SUBROUTINE PGAUSS(L,LINT,R,Z,W) 高斯積分權(quán)重CC- GAUSS POINTS AND WEIGHTS FOR TWO DIMENSIONSC DATA LR
8、/-1,1,1,-1,0,1,0,-1,0/,LZ/-1,-1,1,1,-1,0,1,0,0/ LW/4/ LINT = L + L GO TO (1,2,3) LC- 11 INTERGRATION 1 R(1) = 0. Z(1) = 0. W(1) = 4. RETURN C- 2 2 INTERGRATION2 G = 1./SQRT(3.) DO 21 I = 1,4 R(I) = G*LR(I) Z(I) = G*LZ(I)21 W(I) = 1. RETURNC- 3 3 INTERGRATIONG = 1./SQRT(0.6) H = 1./81. DO 31 I = 1,9
9、R(I) = G*LR(I) Z(I) = G*LZ(I)31 W(I) = H*LW(I) RETURN END C-ISOPARAMETRIC ELEMENT STIFFNESS COMPUTATIONC- FOR ISOTROPCI LINEAR ELASTICITY C-PLANE STRESS AND PLANE STRAIN DIFFER ONLY IN C- VALUES OF THE CONSTANTS D(1),D(2) ,D(3) SUPPLIEDCC-FOR PLANE STRESSC- D(1) = E/(1.-NU*NU)C- D(2) = NU*D(1)C- D(3
10、) = E/(2.*(1.+NU)C- DV IS AN AREA WEIGHTINGC- LINT IS THE NUMBER FO INTEGRATION POINTSC- NEL IS THE NUMBER OF NODES ON THE ELEMENT C- S IS THE ELMENT C- SG,TG ARE INTERGRATION POINTS INC- NATRUAL COORDINATESC- WG IS THE INTERGARION WEIGHTCC- FOR EACH INTERGRATION COMPUTE C- CONTRIBUTION TO ELEMENT S
11、TIFFNESSC DO 100 L = 1,LINT CALL SHAPEF(SG(L),TG(L),XL, XSJ, SHP) DV = XSJ*WG(L) D11 = D(1)*DV D22 = D(2)*DV D33 = D(3)*DV CC- FOR EACH J NODE COMPUTE DB = D*BC DO 100 J = 1, NEL DB11 = D11*SHP(1,J) DB12 = D12*SHP(2,J) DB21 = D12*SHP(1,J) DB22 = D11*SHP(2,J) DB31 = D33*SHP(2,J) DB32 = D33*SHP(1,J)CC
12、-FOR EACH I NODE COMPUTE S = BT*DBC DO 100 I = 1,J S(I+I-1,J+J-1) = S(I+I-1,J+J-1) + SHP(1,I)*DB11+SHP(2,I)*DB31 S(I+I-1,J+J-1) = S(I+I-1,J+J ) + SHP(1,I)*DB12+SHP(2,I)*DB32 S(I+I ,J+J-1) = S(I+I ,J+J-1) + SHP(1,I)*DB31+SHP(2,I)*DB21100 S(I+I , J+J) = S(I+I ,J+J ) + SHP(1,I)*DB32SHP(2,I)*DB22CC-COMP
13、UTE LOWER TRIANGULAR PART BY SYMMETRYC NL = NEL + NEL DO 200 I = 2,NEL DO 200 J = 1, IS(I,J) = S(J,I) RETURN END 線性方程組求解特點(diǎn): 大型 稀疏 對(duì)稱 正定 主元占優(yōu) 解法: 直接解法:高斯消元法,三角分解法,以及由此發(fā)展的分塊解法和波前法等。計(jì)算量確定,適用于中小規(guī)模問題。 迭代解法:雅可比迭代法,高斯-賽德爾迭代法和共軛梯度法等。計(jì)算時(shí)間與方程條件數(shù)有關(guān),可避免誤差累積,適用于大規(guī)模問題。直接解法一維變帶寬儲(chǔ)存 帶寬優(yōu)化 對(duì)應(yīng)關(guān)系: 每行(每列)的最大寬度(最大高度), 對(duì)角線元素位置 求解 三角分解Ka=rK=LU 1 . L L . . . . 1 L . 0 1 Lnn 1221.00nn2n22n1211U . 0 . . .
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2026年廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職單招職業(yè)適應(yīng)性測試參考題庫有答案解析
- 2026年德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院單招綜合素質(zhì)考試模擬試題帶答案解析
- 2026年廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職單招職業(yè)適應(yīng)性考試備考試題帶答案解析
- 2026年福建華南女子職業(yè)學(xué)院單招綜合素質(zhì)筆試備考試題帶答案解析
- 2026年哈爾濱電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職單招職業(yè)適應(yīng)性測試備考試題有答案解析
- 2026年鶴壁汽車工程職業(yè)學(xué)院單招職業(yè)技能考試模擬試題帶答案解析
- 2026年湖南司法警官職業(yè)學(xué)院單招綜合素質(zhì)筆試模擬試題帶答案解析
- 2026年安徽工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院單招綜合素質(zhì)筆試模擬試題帶答案解析
- 2026年渤海理工職業(yè)學(xué)院高職單招職業(yè)適應(yīng)性考試備考題庫有答案解析
- 2026年成都文理學(xué)院單招職業(yè)技能考試參考題庫帶答案解析
- 雨水管網(wǎng)改造改造設(shè)計(jì)方案
- 《高速公路服務(wù)區(qū)開放設(shè)置技術(shù)要求》
- 2024-2030年全球與中國巡飛彈系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略及投資前景預(yù)測報(bào)告
- QBT 1619-2018 票夾行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
- 代建項(xiàng)目全過程運(yùn)營管理及風(fēng)險(xiǎn)防控課件
- 廣東省佛山市南海區(qū)2023-2024學(xué)年七年級(jí)上學(xué)期期末數(shù)學(xué)試卷+
- 基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈金融平臺(tái)實(shí)施方案
- 牛津版小學(xué)英語教材梳理
- 風(fēng)機(jī)安裝工程施工強(qiáng)制性條文執(zhí)行記錄表
- GB/T 1355-2021小麥粉
- GB 5135.11-2006自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)第11部分:溝槽式管接件
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論