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