有限元程序设计方案报告报告有限元程序设计报告课程名称:有限元程序设计指导老师：张 亮学 校：重庆大学专 业：工程力学 01 班姓 名：苏世宏学 号：202566992025 年 7 月 8 日有限元程序设计报告一、前言有限元方法（the Finite Element Method）是起源与上个世纪 50、60 年代，基于弹性力 学变分原理的一种近似计算方法，也是当今工程分析中获得最广泛应用的数值计算方法。由 于它的通用性和有效性，受到工程技术界的高度重视。伴随着计算机科学和技术的快速进展， 现已成为计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）的重要组成部分。有限元程 序系统通常包括前处理、有限元程序本体和后处理三部分。前处理包括几何实体模型的建立、 材料参数的赋值、位移边界条件的定义、载荷的定义、分析问题类型的定义、单元类型的选 择和网格的划分等。（分析问题类型如静力分析、动力特性分析、动力响应、温度场分析、 电磁场分析、流体动力学分析等）有限元程序本体是有限元程序系统的核心部分，其功能是 实现各种问题的计算。后处理则是将计算结果用图形、曲线和表格的形式表达。（通常包括 结构的变形图、应力、应变分布云图等）本课程设计则是针对有限元程序本体，参照教学程序（FEATP），编写简单的有限元程 序以计算简单的平面应力、平面应变和轴对称问题，并将其结果与有限元商用软件（ANSYS） 的计算结果，以及问题的理论值进行比较，从而验证程序以及问题模型建立的正确性。1． 设计目的1） 通过编写简单的有限元程序熟悉用有限元方法解决实际问题的基本步骤和过程，体会这 种方法的处理手段。2） 在 Visual Fortran 中编写程序，熟悉并巩固 Fortran 语言的语法、算法，学习程序的调试 方法，并体会其在执行某个具体算例时，文件的输入、输出以及程序的执行过程。2． 设计内容1）以教学程序（FEATP）为参照，编写程序，计算简单的平面应力（Plane Stress），平面应 变(Plane Strain)问题，验证程序的正确性。2）在具体的算例中，对同一问题，在程序和 ANSYS 中采纳不同的单元和网格划分方式， 将其结果与理论值进行对比，体会不同的单元和网格划分对问题解的影响，从而推断模 型的正确性和合理性。3）总结在编写程序和算例中遇到的问题和解决方法，写出自己的心得体会。二、弹性力学平面问题有限元方法的基本公式平面问题1．三角形单元im(1) 位移ui vi ...
