面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)有限元軟件開發(fā).pdf

1、傳統(tǒng)有限元軟件是采用面向過程方法編寫的，這些代碼包含了許多復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且通過過程來訪問，這就大大制約了程序的可維護性，而與之對應(yīng)的面向?qū)ο蠓椒ǔ晒Φ亟鉀Q了這個難題。與此同時，由于結(jié)構(gòu)分析軟件的異常復(fù)雜性，使得我們在軟件開發(fā)時不能象編寫一段小程序那樣隨意，而必須遵循軟件工程的方法進行。在結(jié)構(gòu)有限元軟件的開發(fā)歷程中，主要研究內(nèi)容和成果如下： 闡述了面向?qū)ο蠓椒ㄅc軟件工程方法在結(jié)構(gòu)有限元軟件開發(fā)中的必要性，將這兩者緊密地結(jié)合在一

2、起，融入到軟件開發(fā)的每一個過程。在分析面向?qū)ο蠓椒ǖ幕A(chǔ)上，探討了該方法是如何從根本上解決大型復(fù)雜軟件的可維護性(含可擴充性)難題的問題。深入地剖析了面向?qū)ο蠓椒ǖ念?、繼承層次結(jié)構(gòu)、多態(tài)這三個最基本的特征。 針對平面梁板結(jié)構(gòu)線性靜力有限元計算部分進行了標準的需求分析，且撰寫了規(guī)范的需求文檔。 對結(jié)構(gòu)有限元軟件系統(tǒng)進行了面向?qū)ο蠓治?，采用類圖為系統(tǒng)建立了靜態(tài)模型：確定了7大基類以及它們之間的相互關(guān)聯(lián)，確定了各個類的自身屬性

3、，確定了單元類與材料類的泛化層次結(jié)構(gòu)，為各個基類確定了它們的操作。為有限元程序搭建起了一個核心框架。 對結(jié)構(gòu)有限元軟件系統(tǒng)進行了面向?qū)ο笤O(shè)計，利用改進的順序圖，清晰地描述了結(jié)構(gòu)有限元線性靜力分析的各個動態(tài)步驟，如系統(tǒng)中各對象的初始化，各對象的形成，單元剛度矩陣的形成，用LDLT法解線性方程組等，其中，還對計算總剛度矩陣和獲取位移向量、荷載向量這兩個較為繁雜的步驟進行了更為深入的細化分析。 在以上工作的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了考慮計