有限元程序设计简介.ppt

附件 有限元程序设计 主框图 形成单元刚度矩阵 形成整体刚度矩阵 形成结点荷载向量 引入支撑条件 求解线性代数方程组 求出单元的结点位移 计算单元内力 1 主框图 1 输入数据： NJ —节点个数 NE —单元个数 NZ —约束个数 NPJ—荷载个数 JZ(NJ,2) —节点坐标数组 ZC(NZ)—支撑数组 PJ(NPJ,2)—荷载数组 JM(NE,3)—单元节点编号 JXM—问题类型(0—平面应力；1—平面应变)、E0—弹性模量、MU—泊松比、LOU—容重、材料性质、TE—厚度。 2 形成单元刚度矩阵 说明 1 参数传递 E—单元序号； ASK—功能开关， ASK=1时计算单元面积 ASK=2时计算[S]矩阵 ASK=3时计算[K]矩阵。 2 形成几何矩阵[B]可直接赋值； 3 形成弹性矩阵[D]先从输入数据中取出材料参数，再赋值； 4 形成应力矩阵采用矩阵相乘 详细框图见下页。 3 形成整刚矩阵 说明: 1 对每个单元进行循环； 2 形成单元刚阵； 3 将单元刚阵的每一个元 素叠加到整体刚阵中。 例如，单元{4，6，12}单刚叠加时，将单刚的1~6行(列)叠加到整刚的7,8,11, 12,23,24行(列)上。 4 形成荷载向量 说明 1 当NPJ0时，存在结点荷载，进行 结点荷载个数循环； 数组P是结点荷载向量； 2 当LOU(容重)0时，要考虑体积力， 进行单元循环，求出每个结点应承 担的体积力，叠加到结点荷载上； y坐标向上。 说明 1 取出第I个支撑对应的自由度Z； 2 将整刚中第Z行(列)主元改为1， 副元改为零； 3 对应的结点荷载改为0. 5 引入支撑条件 6 求解代数方程组 略。 8 计算单元应力 1 对每个单元循环； 2 求出应力矩阵； 3 计算单元应力 {σ}=[S]{δ} 4 输出应力分量。 7 求出单元结点位移 数组P开始时存放结点荷载，解方程后存放结点位移。 数组PP存放单元结点位移。