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有 限 元 大 作 业 程 序 设 计 学校：天津大学 院系：建筑工程与力学学院 专业：01 级工程力学 姓名：*** 学号：\\\\\\\\\\\ 指导老师： 连续体平面问题的有限元程序分析 [题目]： 如图所示的正方形薄板四周受均匀载荷的作用，该结构在边界上受正向分布压力，mkNp1，同时在沿对角线y 轴上受一对集中压力，载荷为2KN，若取板厚1t，泊松比0v。 [分析过程]： 由于连续平板的对称性，只需要取其在第一象限的四分之一部分参加分析，然后人为作出一些辅助线将平板“分割”成若干部分，再为每个部分选择分析单元。采用将此模型化分为4 个全等的直角三角型单元。利用其对称性，四分之一部分的边界约束，载荷可等效如图所示。 2kN 2kN 1kN/m [程序原理及实现]： 用FORTRAN 程序的实现。由节点信息文件NODE.IN 和单元信息文件ELEMENT.IN，经过计算分析后输出一个一般性的文件DATA.OUT。模型基本信息由文件为BASIC.IN 生成。 该程序的特点如下： 问题类型：可用于计算弹性力学平面问题和平面应变问题 单元类型：采用常应变三角形单元 位移模式：用用线性位移模式 载荷类型：节点载荷，非节点载荷应先换算为等效节点载荷 材料性质：弹性体由单一的均匀材料组成 约束方式：为“0”位移固定约束，为保证无刚体位移，弹性体至少应有对三个自由度的独立约束 方程求解：针对半带宽刚度方程的Gauss 消元法 1kN/m 输入文件：由手工生成节点信息文件NODE.IN，和单元信息文件ELEMENT.IN 结果文件：输出一般的结果文件DATA.OUT 程序的原理如框图： 开始 输入数据（子程序 READ_IN） BASIC.IN（基本信息文件） NODE.IN（节点信息文件） ELEMENT.IN(单元信息文件) 形成单元刚度矩阵（子程序 FORM_KE） 以半带存储方式形成整体刚度矩阵（BAND_K） 形成节点载荷向量（子程序 FORM_P） 处理边界条件（子程序 DO_BC） 求解方程获得节点位移（子程序 SOLVE） 计算单元及节点应力（子程序） 结束 输出方件 DATA.OUT （1）主要变量： ID： 问题类型码，ID＝1 时为平面应力问题，ID=2 时为平面应变问题 N_NODE： 节点个数 N_LOAD： 节点载荷个数 N_DOF： 自由度，N_DOF=N_NODE*2（平面问题） N_ELE： 单元个数 N_BAND： 矩阵半带宽 N_BC： 有约束的节点个数 PE： 弹性模量 PR： 泊松比 PT： 厚度 LJK_ELE(I,3)： 单元节点编号数组，LJK_ELE(I,1)，LJK_ELE(I,2)，LJK_ELE(I,3)分别...