变分原理与有限元大作业 潘 清 SQ10018014033 1 变分原理与有限元大作业 平面四节点等参单元分析程序 * *** * 学 号：SQ*********** 完成时间：2011-4-26 变分原理与有限元大作业 潘 清 SQ10018014033 2 一、 概述 通常情况下的有限元分析过程是运用可视化分析软件(如 ANSYS、ABAQUS、SAP 等)进行前处理和后处理，而中间的计算部分一般采用自己编制的程序来运算。具有较强数值计算和处理能力的 Fortran 语言是传统有限元计算的首选语言。随着有限元技术的逐步成熟,它被应用在越来越复杂的问题处理中，但在实际应用中也暴露出一些问题。有时网格离散化的区域较大,而又限于研究精度的要求，使得划分的网格数目极其庞大，结点数可多达数万个，从而造成计算中要运算的数据量巨大，程序运行的时间较长的弊端，这就延长了问题解决的时间，使得求解效率降低。因为运行周期长，不利于程序的调试，特别是对于要计算多种运行工况时的情况；同时大数据量处理对计算机的内存和 CPU 提 出了更 高 的要求，而在实际应用中，单 靠 计算机硬 件水 平 的提 高 来解决问题的能力是有限的。因此 ，必 须 寻 找 新 的编程语言。 随着有限元前后处理的不断 发 展 和完 善 ，以 及 大型 工程分析软件对有限元接 口 的要求，有限元分析程序不应只 满 足 解题功 能，它还 应满 足 软件工程所 要求的结构 化程序设 计条 件，能够 对存储 进行动 态 分配 ，以 充 分利用计算机资 源 ，它还 应很 容 易 地 与其它软件如 CAD 的实体 造型 ，优 化设 计等接 口 。现 在可编写 工程应用软件的计算机语言较多，其中 C 语言是一个较为优 秀 的语言，很 容 易 满 足 现 在有限元分析程序编程的要求。 C 语言最 初 是为操 作系 统、编译 器 以 及 文 字 处理等编程而发 明 的。随着不断 完 善 ，它已应用到 其它领 域，包 括 工程应用软件的编程。近 年 来，C 语言已 经 成为计算机领 域最 普 及 的一个编程语言，几 乎 世 界 上 所 有的计算机都 装 有C 的编译 器 ，从 PC 机到 巨型 机到 超 巨型 的并 行机，C 与所 有的硬 件和操 作系 统联 系 在一起 。用 C 编写 的程序，可移 植 性 极好 ，几 乎不用作多少 修 改 ，就可在任 何 一台 装 有ANSI、C 编译 器 的计算机上 运行。C 既 是高 级...
