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《四川大学》 2000年
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面向对象的有限元程序设计方法

魏泳涛  
【摘要】:将面向对象的程序设计方法引入有限元软件开发中的研究,正引起国外越来越多的关注,但国内目前尚未普遍开展这方面的研究。本论文全面、系统地将面向对象的方法引入有限元程序设计的各个环节,为有限元程序开发提供了一种全新的方法。 论文首次提出以数据结构为中心来构造有限元程序构架的新思路。通过引入面向对象方法的数据封装机制,构建了有限元分析的四个基本数据类:节点类TNode、单元数据类TElement、载荷类TLoad和材料数据类TMatLab,在此基础上设计了有限元程序构架TFemBase,完成了对各类有限元分析共性的高度抽象。 论文将单元设计的重点,放在对单元分析过程和本构关系计算过程的抽象上,建立了单元抽象类TEleBase和材料抽象类TMatBase,为所有类型的单元过程和本构关系计算过程提供了统一的界面,阐述了用面向对象方法进行单元和本构关系设计的一般性方法。在此基础上,通过简例说明了开发具体的单元类型、材料本构关系以及有限元程序的方法。 论文应用虚函数和继承机制,为有限元程序构架提供了良好的扩充性,实现了无须修改原有程序源代码而扩充有限元程序分析功能的自然扩充方式,解决了长期以来在存在于有限元软件开发的一个重要难题,为有限元程序的开发提供了崭新的方式。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TP311.11

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 由广明;岩土弹塑性通用数值平台及其应用研究[D];同济大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 吴锦龙;有限元软件框架研究及其在线性静力学程序中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
2 卿前志;桥梁颤振时域分析及程序实现[D];湖南大学;2011年
3 钱德军;钢框架非线性抗震静力计算程序的编制和研究[D];东南大学;2006年
4 陈亚春;面向对象结构有限元软件开发[D];东南大学;2005年
5 沈清华;热—结构耦合数值模拟软件框架设计和基本实现[D];武汉理工大学;2008年
6 田远征;履带起重机准特性曲线的设计原理研究[D];东北大学;2008年
7 柳锐;复杂杆系结构有限元分析系统研究与实现[D];东北大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钟万勰;弹性接触问题的势能原理及其算法[J];计算结构力学及其应用;1985年01期
2 钟万勰,孙苏明;二次规划的参数加载算法[J];计算结构力学及其应用;1988年04期
3 钟万勰,张柔雷,孙苏明;参数二次规划法在计算力学中的应用(三)[J];计算结构力学及其应用;1989年02期
4 钟万勰,纪峥;理性有限元[J];计算结构力学及其应用;1996年01期
5 张向,许晶月,阮雪榆;面向对象的有限元程序设计[J];计算力学学报;1999年02期
6 荣廷玉;弹性力学广义混合变分原理及有限元广义混合法[J];力学进展;1987年02期
7 龙驭球,支秉琛,匡文起,单建;分区混合有限元法计算应力强度因子[J];力学学报;1982年04期
8 钟万勰,纪峥;平面理性元的收敛性证明[J];力学学报;1997年06期
9 魏泳涛,于建华,陈君楷;面向对象的有限元程序框架[J];四川大学学报(工程科学版);2000年03期
10 荣廷玉;;弹性力学有限元分裂模量法[J];西南交通大学学报;1981年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王宜生,邹志刚,马启蔚;板柱结构体系有限元分析方法及其扩充BASIC语言编制的若干问题[J];四川建筑科学研究;1983年01期
2 熊向军;钢筋砼结构抗火性能研究现状与展望[J];四川建筑科学研究;1999年04期
3 韩建刚,黄义,暴瑛;多变量小波有限元法在求解中厚板问题中的应用[J];四川建筑科学研究;2004年04期
4 占玉林;赵人达;徐腾飞;唐承平;;钢管混凝土组合格构柱高墩大跨连续刚构桥非线性研究[J];四川建筑科学研究;2009年06期
5 杜永峰;寇佳亮;寇巍巍;;高温下叠层橡胶支座的热力学分析[J];四川建筑科学研究;2010年06期
6 吴体,张孝培;有限元分析在钢筋砼双向板计算中的应用[J];四川建筑科学研究;1996年01期
7 肖山;虚功原理在建立界面应力元模型的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2002年03期
8 余景平,沈鹏程,路观平,沈小璞;状态空间法分析结构的动态响应[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1995年02期
9 沈小璞,陈荣毅,沈鹏程;基于状态空间理论的结构动力响应解法[J];安徽建筑;1996年Z1期
10 沈小璞,陈荣毅,沈鹏程;状态空间法解厚薄壁压力管的多变量统一问题[J];安徽建筑;1996年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 苏卫卫;刘扬;许友生;;垃圾填埋场中热效应和渗流机理的数值模拟[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 陈彦北;陆建;倪晓武;;激光作用金属板材塑性损伤的判定[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
3 丁晓唐;刘广;蒋勇;;势流体和Housner模型动力研究比较[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
4 崔京浩;龙驭球;王作垣;;地下水封油气库——西气东送的最佳贮库[A];力学与西部开发会议论文集[C];2001年
5 龙驭球;傅向荣;;基于解析试函数的广义协调元[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
6 宋凤梅;张建泉;刘峰;;激光辐照柱壳温升的有限元计算[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
7 崔振山;刘国庆;许莹;解国宏;;数值仿真技术在汽车安全部件设计中的应用[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
8 罗敏;刘巨保;张强;;旋转细长杆柱动力学分析在抽油杆扶正器设计中的应用[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
9 李春雷;杨靖;陈宏义;;自动扶梯桁架的有限元分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
10 耿广锐;郎宝永;;商用车发动机增压器隔热罩形貌优化分析[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭庆勇;非保守系统Fourier卷积型拟变分原理研究及应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周平;柔体动力学初值问题拟变分原理及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 武桂芝;大沽河河道渗漏及其对洪水演进影响研究[D];中国海洋大学;2010年
5 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
6 李熹平;快速热循环注塑模具及工艺关键技术研究[D];山东大学;2010年
7 梁盛军;复电阻率法三维正反演问题研究[D];中国地质大学(北京);2011年
8 武成浩;基于桩土共同作用理论的高层结构地震反应分析与抗震性能评估方法研究[D];北京交通大学;2010年
9 李建宝;声子晶体带隙调控的数值与实验研究[D];北京交通大学;2011年
10 张俊清;高速列车空心车轴表面裂纹应力强度因子研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙瑞霞;奥氏体—铁素体相变的计算机模拟[D];河南理工大学;2010年
2 吴锦龙;有限元软件框架研究及其在线性静力学程序中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
3 李成森;电阻率成像技术在煤矿防治水方面的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 章长玖;公路桥梁车桥耦合振动分析[D];郑州大学;2010年
5 张科;薄膜/基体系统三维压痕实验力学模型研究[D];郑州大学;2010年
6 刘翔;空心板简支梁桥地震非线性碰撞研究[D];郑州大学;2010年
7 王玲玲;南水北调中线总干渠节制闸控制运行方式研究[D];郑州大学;2010年
8 张鹏;橡胶坝静动力特性有限元分析[D];山东农业大学;2010年
9 刘志慧;钢夹层板船体结构强度分析方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 杜灵根;水下吸声材料数值仿真与优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 付涛;刘永健;;交错钢桁架体系的腹杆布置及其截面形式研究[J];四川建筑科学研究;2006年06期
2 韩富义;;比例极限_(σp)与条件屈服强度σ_(0.1)关系的研究[J];鞍钢技术;1986年11期
3 尹蓉蓉,朱合华;邓肯-张模型参数敏感性分析[J];地下空间;2004年04期
4 魏艳军;唐树名;陈梅;邓安福;;面向对象三维非线性有限元程序设计[J];地下空间与工程学报;2006年04期
5 牛庠均,姚传玺,蒋友谅;定常温度场热弹性问题的广义变分原理[J];北京工业大学学报;1991年02期
6 陈罕,周昆颖;应用有限单元法计算瞬时温度场的基本原理[J];北京化工学院学报;1987年02期
7 雷刚;有限元分析软件中的面向对象程序设计方法[J];重庆工业管理学院学报;1997年05期
8 肖化文;邓肯-张E-B模型参数对高面板坝应力变形的影响[J];长江科学院院报;2004年06期
9 史贵才;向晓辉;葛修润;王水林;;六节点无界元及其在岩土工程中的应用[J];常州工学院学报;2005年S1期
10 王威,孙景江;基于改进能力谱方法的位移反应估计[J];地震工程与工程振动;2003年06期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 史宏彦;无粘性土的应力矢量本构模型[D];西安理工大学;2000年
2 唐茂林;大跨度悬索桥空间几何非线性分析与软件开发[D];西南交通大学;2003年
3 吴春秋;非线性有限单元法在土体稳定分析中的理论及应用研究[D];武汉大学;2004年
4 庄心善;深基坑开挖土体的卸荷试验研究及有限元分析[D];武汉理工大学;2005年
5 史贵才;脆塑性岩石破坏后区力学特性的面向对象有限元与无界元耦合模拟研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2005年
6 张宏生;杆系结构几何非线性动静态分析方法及其在塔机中的应用[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 种迅;基于性能抗震设计中建筑结构弹塑性反应简化分析方法研究[D];合肥工业大学;2002年
2 朱晓光;面向对象的非线性有限元程序框架设计[D];大连理工大学;2002年
3 刘(九虎);面向对象有限元结构动力程序设计[D];武汉理工大学;2002年
4 田美灵;有限元软件开发中的面向对象技术研究[D];太原理工大学;2002年
5 宗欣;面向对象非线性有限元程序设计方法研究[D];中国工程物理研究院;2004年
6 董爱美;基于UML的面向对象需求建模研究[D];中国海洋大学;2004年
7 朱达;应用于CAD系统的面向对象工程数据库技术初步研究[D];南京航空航天大学;2005年
8 孙明新;起重机臂架受力状态模拟[D];山东大学;2005年
9 魏艳军;复合荷载作用下浅基础地基受力变形特征面向对象有限元分析[D];重庆大学;2005年
10 张逸凡;含开口薄壁杆件的大型空间结构热变形与热屈曲分析[D];清华大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王文静;衣启青;黄魏;郑晓阳;王欣;;带腰绳臂架的挠曲线分析[J];中国工程机械学报;2013年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴锦龙;有限元软件框架研究及其在线性静力学程序中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
2 王小惠;SPH方法的面向对象设计及其后处理[D];南昌大学;2010年
3 王静;钢筋混凝土结构的数据库设计与应用[D];昆明理工大学;2009年
4 杨会鹏;履带起重机臂架优化设计及参数化建模[D];东北大学;2009年
5 刘寅;某外能源防暴榴弹发射器方案设计与仿真研究[D];南京理工大学;2012年
6 谢小安;预压装配式预应力混凝土框架结构静力弹塑性pushover分析[D];湖南大学;2009年
7 衣启青;带有腰绳辅助装置的桁架臂非线性分析[D];大连理工大学;2012年
8 王明猛;碳纤维复合材料在高速列车上的应用研究[D];西南交通大学;2012年
9 黄强强;基于GPU的粒子系统数值模拟研究及其应用[D];南昌大学;2012年
10 袁晶凤;履带起重机臂架结构的参数化系统开发及优化设计[D];东北大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钟万勰;弹性接触问题的势能原理及其算法[J];计算结构力学及其应用;1985年01期
2 钟万勰;弹性接触问题的变分原理及参数二次规划求解[J];计算结构力学及其应用;1985年02期
3 张柔雷,钟万勰;参变量最小势能原理的有限元参数二次规划解[J];计算结构力学及其应用;1987年01期
4 钟万勰,张柔雷;塑性理论中的二阶段最小变分原理[J];计算结构力学及其应用;1987年04期
5 钟万勰,孙苏明;二次规划的参数加载算法[J];计算结构力学及其应用;1988年04期
6 孙苏明,钟万勰;有间隙带摩擦弹性接触问题及参数二次规划解[J];计算结构力学及其应用;1989年03期
7 陈万吉,李勇东;带旋转自由度的精化非协调平面四边形等参元[J];计算结构力学及其应用;1993年01期
8 钟万勰,纪峥;理性有限元[J];计算结构力学及其应用;1996年01期
9 张向,许晶月,阮雪榆;面向对象的有限元程序设计[J];计算力学学报;1999年02期
10 钟万勰;对流-扩散方程的改进指数离散法[J];科学通报;1995年24期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 华伯浩,俞桂平,张国彬;一个大型有限元分析程序的微机化技术与微机版程序的工程应用[J];计算机应用与软件;1992年06期
2 周谧;胥璞;;基于面向对象程序设计的有限元法模型[J];陇东学院学报(自然科学版);2007年02期
3 徐建刚;固体材料的弹塑性应力计算[J];西安邮电学院学报;1997年02期
4 张于北;;承载元件材料对力传感器动态校准的影响[J];测试技术学报;2010年06期
5 郝智文,钱锦霞,樊光海;面向对象的程序设计──OOP[J];山西气象;1994年04期
6 马永其,陈罕,李斯特;面向对象有限元程序的研究[J];计算机工程与应用;2001年09期
7 商陆军;并发代码的继承问题[J];计算机学报;1992年12期
8 陈传波,邹芳;面向对象的神经网络[J];计算机工程与应用;1993年Z2期
9 徐昶;郭庆平;;VC++游戏开发俄罗斯方块[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年04期
10 熊驰;;设计模式在计算机软件教学中的研究[J];软件导刊;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 娄卫校;;某大型国际机场钢屋盖优化设计[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年
2 栾广博;王水林;那景新;;橡胶材料本构关系的矩阵展开[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
3 李继红;张建勋;裴怡;;弹塑性损伤有限元方法研究[A];中国工程建设焊接协会第八届年会论文集[C];2001年
4 史新格;张玉兰;王荣芝;;平面剪刀型便携式结构的力学分析[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
5 李炜;;钢筋混凝土柱-钢梁节点有限元非线性分析[A];第九届建筑业企业信息化应用发展研讨会论文集[C];2005年
6 杨锡武;欧阳仲春;;不同筋材的加筋土的本构关系研究[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
7 方岱宁;;压电与铁电材料的本构关系研究进展[A];材料科学与工程技术——中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
8 江见鲸;贺小岗;;混凝土本构关系的现状与展望[A];第二届全国结构工程学术会议论文集(上)[C];1993年
9 何伟;张若京;;纤维增强粘弹性复合材料的本构关系[A];钱学森技术科学思想与力学论文集[C];2001年
10 王嵩;卢子兴;;聚氨酯复合泡沫塑料的经验型压缩本构关系[A];北京力学会第11届学术年会论文摘要集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 曹恒平;年终冲刺切莫挑战制度[N];中国航空报;2009年
2 王万隆;国家顶级域名解析节点落户上海[N];人民邮电;2004年
3 记者 钱秀丽;今年省级节点建设四大重点[N];中国海洋报;2008年
4 雷章;从战略节点关注网络安全[N];计算机世界;2001年
5 广东建设报记者 陈果;古港老村再现当年繁盛景象[N];广东建设报;2010年
6 鲁滨;中国电信环球网香港节点开通[N];人民邮电;2004年
7 翟思学;风雷厂保节点再创佳绩[N];中国航空报;2001年
8 本报记者 朱卫国 本报通讯员 张圣睿 朱雨桐;决战“黄金节点”[N];济宁日报;2010年
9 ;提供多业务的宽带业务节点[N];人民邮电;2000年
10 记者 范玉蕾;确保按时完成各个节点任务[N];石家庄日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏泳涛;面向对象的有限元程序设计方法[D];四川大学;2000年
2 张远高;钢筋混凝土结构的本构关系及有限元模式[D];清华大学;1990年
3 吕炜;铁电材料与形状记忆合金的宏细观本构研究[D];清华大学;1998年
4 仲政;多晶滑错体的细观变形过程与本构关系[D];清华大学;1990年
5 侯日立;高温高压环境下金属材料的本构关系研究[D];武汉理工大学;2010年
6 楼铁炯;无粘结预应力梁的有限元建模与性能分析研究[D];浙江大学;2005年
7 任青阳;膨胀土和砂土弹塑性本构关系数值建模研究[D];华中科技大学;2005年
8 林江;微孔无机单晶体力学性能的研究[D];太原理工大学;2006年
9 金泉林;金属细晶超塑本构方程及应用[D];清华大学;1991年
10 董杰;复杂结构在冲击和振动加载下动态响应分析[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁学忠;形状记忆合金的三维本构模型[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 姚翔宇;论现代书籍设计中材料与工艺的设计价值[D];苏州大学;2007年
3 孙匡正;布里顿三首弦乐四重奏之研究[D];山东师范大学;2005年
4 张明山;饮水器具的符号发展演变研究[D];南昌大学;2007年
5 贾冰;儿童玩具书的设计研究[D];沈阳理工大学;2008年
6 蔡宁;网球拍设计中的材料与工艺研究[D];武汉理工大学;2009年
7 闻建军;超高层筒中筒结构上下部共同作用分析研究[D];西安理工大学;2005年
8 黄治轶;城市轨道客车不锈钢车顶钢结构制造工艺研究[D];吉林大学;2005年
9 雷长天;试论传统西洋画材料演变和审美发展[D];西南师范大学;2005年
10 王巧林;粉末固定化高效菌及其在焦化废水处理中的应用研究[D];南京理工大学;2007年
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