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《中国工程物理研究院》 2010年
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有限元软件框架研究及其在线性静力学程序中的应用

吴锦龙  
【摘要】: 有限元方法是解决当今各种大型工程分析问题的有效方法,在诸多领域中都得到了极为广泛的应用。由于结构化的程序设计方法给软件的修改与维护带来了很大的不便,很多学者开始采用面向对象的思想来设计有限元软件。如今,有限元理论和计算机技术在飞速发展,新算法的不断出现,使得修改和扩展任何有限元软件都显得格外重要。同时不断发展的有限元理论对有限元软件的扩充性也提出了更高的要求。 本文根据有限元分析的特点,比较全面系统地将面向对象设计思想、面向构件设计方法和设计模式应用到有限元软件框架设计的各个环节,完整地探索和展示了有限元软件框架分析、设计和实现的全过程,所涉及的主要研究工作和结论如下: ①运用面向对象的分析方法对有限元计算过程进行分析,确定了有限元分析计算过程中的类及其属性和职责,以及各个类之间的相互关系和接口定义。 ②运用面向构件的设计方法,对类进行构件化,并利用”关注分离”的思想分解功能,对框架进行分层,使框架保持体系结构的稳定性。同时构件化思想提高了框架的集成性,丰富了框架的功能。 ③运用多种设计模式,在不修改框架源码的情况下向软件框架注册新单元、新材料和新求解器,使框架更加透明化,实现了真正意义上的对象封装。 本论文实现的有限元软件框架能够完成面向线性静力问题的有限元分析计算,并且可以在类库的基础上,通过派生新的单元类和材料类来实现更复杂的有限元计算任务。
【学位授予单位】:中国工程物理研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP311.52

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 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
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张弢,汤广发 ,邓启红 ,张峻岭;简单高效的面向对象四叉树有限元网格生成技术研究[J];计算力学学报;2002年03期
2 周本宽,曹中清,陈大鹏;面向对象有限元程序的类设计[J];计算结构力学及其应用;1996年03期
3 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
4 魏守水;张合宝;姜春香;邹楠;白光磊;;面向对象微流体有限元分析软件的设计[J];计算机应用与软件;2008年10期
5 朱恒山,邓家禔;面向对象有限元程序的设计及工程应用[J];南京航空航天大学学报;2001年06期
6 王春江,钱若军,董石麟,赵金城;面向对象有限元方法及其C++实现[J];上海交通大学学报;2004年06期
7 朱禾芬,许宇晖,蒋伟进;面向对象的有限元工程软件体系结构研究[J];微机发展;2004年04期
8 孔祥安,翟已;面向对象有限元程序的数据设计[J];西南交通大学学报;1996年04期
9 刘耀儒,周维垣,陈欣,黄岩松;基于EBE方法的三维有限元并行计算[J];岩土力学;2003年S2期
10 胡宁,张汝清;有限元子结构并行算法的效能分析[J];应用力学学报;1993年01期
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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
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1 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
2 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
3 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
4 任利伟;有限元计算的面向对象方法及程序研究[D];北方工业大学;2006年
5 陈亚春;面向对象结构有限元软件开发[D];东南大学;2005年
6 杨春峰;面向对象有限元分析程序构架设计[D];大连理工大学;2007年
7 马朝环;面向对象的有限元程序设计及可视化研究[D];重庆大学;2008年
【共引文献】
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1 赵志平;常建立;杨晓光;;利用ANSYS对碳纤维布加固RC梁的非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2006年01期
2 张博;早热木·依玛尔;周建平;朱颖;郑欢欢;逯国生;孙伟;孙小东;李银娟;;基于葡萄干脱梗机理的研究[J];现代农业科技;2007年12期
3 任丙彦;褚世君;吴鑫;于建秀;孙秀菊;;φ200mm太阳能电池用直拉硅单晶生长中导流系统的研究[J];半导体学报;2008年09期
4 张春丽;杨晓臻;贺佳;赵志毅;;热轧钢板矫直工艺的有限元分析[J];宝钢技术;2008年01期
5 张焜煌;钱彦岭;徐慧峰;王建伟;;基于Nastran的粘性和粘弹性人工边界的模拟与验证[J];兵工自动化;2009年03期
6 李剑锋;费仁元;刘德忠;吴光中;管长乐;杨小勇;;基于高频微幅振动的微操作机器人实验系统[J];北京工业大学学报;2008年03期
7 伍良生;刘清龙;周大帅;罗吉成;;基于动态分析的压片机结构修改及力的优化[J];北京工业大学学报;2008年03期
8 闫书明;白书锋;吕国仁;;新型可导向防撞垫开发[J];北京工业大学学报;2011年08期
9 闫书明;;单坡面混凝土护栏碰撞分析[J];北京工业大学学报;2012年04期
10 冯远程;吴忠明;朱旭东;李克伟;;一种抑制变压器直流偏磁现象的新方法[J];变压器;2009年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王铮;杨俊萍;王秋锋;;一种基于有限元仿真分析的U型托架优化设计[A];经济策论(下)[C];2011年
2 王铮;杨俊萍;王秋锋;;一种基于有限元仿真分析的U型托架优化设计[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
3 王青华;;大型水泵水轮机组转子动力学模型研究[A];抽水蓄能电站工程建设文集2011[C];2011年
4 张益茬;刘伟;胡春晖;;空间超光谱成像仪前置光学系统热光学特性分析(英文)[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
5 高素荷;姚河省;;网格划分密度与有限元求解精度研究[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
6 高旭宏;朱学斌;;油气弹簧支架优化设计[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
7 孙乐;何颖波;吴瑞安;石正军;李于峰;;面向对象有限元并行计算框架的多场耦合服务[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
8 张亚林;吴锦龙;李于锋;赵晓平;;PANDA软件框架的应用模板研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
9 嵇晓宇;范宣华;郝志明;莫军;王柯颖;;面向对象有限元并行计算框架解法器服务构件化设计与集成[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
10 曹建国;王雁林;张杰;宋木清;贾生晖;宫贵良;;宽幅六辊冷连轧机边降控制窜辊模型研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨第十届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2011年
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1 姜欣;食品体系通电加热过程温度场的模拟研究[D];华南理工大学;2010年
2 竺铝涛;纤维力学性质应变率效应和针织复合材料弹道冲击破坏机理[D];东华大学;2010年
3 耿德旭;双向主动弯曲气动柔性关节及其在机械手中的应用[D];吉林大学;2011年
4 康煜华;3104铝合金热轧过程有限元分析及应用[D];中南大学;2011年
5 刘孝保;电子设备动态性能有限元建模与优化方法研究[D];电子科技大学;2011年
6 张吉;高层建筑有限元计算软件主要环节改进研究[D];中国建筑科学研究院;2011年
7 万福磊;建筑结构连续性倒塌数值模拟方法研究[D];中国建筑科学研究院;2011年
8 徐雪峰;5083铝合金力学性能及超塑性成形数值模拟与实验研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 赵礼刚;金刚石线锯切割半导体陶瓷的机理与工艺研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 陈世民;桥梁监测系统中海量数据分析理论与应用[D];重庆大学;2011年
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1 赵大为;空间热循环和辐照环境对LF6铝合金焊接组织及性能的影响[D];河南理工大学;2010年
2 李伟;基于ANSYS平台的拓扑优化方法研究及其在离心机吊篮结构设计中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
3 符俊杰;敷设粘弹阻尼的矿用溜槽振动特性研究[D];山东科技大学;2010年
4 刘欣丽;液压支架双伸缩立柱承载特性研究[D];山东科技大学;2010年
5 夏云清;装载机差速器齿轮的非线性接触与疲劳寿命分析[D];浙江理工大学;2010年
6 孔维峰;汽车水泵总成的动态特性研究[D];郑州大学;2010年
7 董泽民;基于VCFEM的颗粒增强高聚物宏细观双尺度模拟[D];郑州大学;2010年
8 董权;钢索试验装置改进研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 修孝廷;双层周期加筋板声学特性数值方法研究[D];大连理工大学;2010年
10 卢艳峰;数控机床滑枕悬伸变形误差补偿技术研究[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 钟国阳;热固性阻燃树脂在轨道交通中的应用[J];玻璃钢/复合材料;2003年05期
2 蒋鞠慧;陈敬菊;;复合材料在轨道交通上的应用与发展[J];玻璃钢/复合材料;2009年06期
3 叶鼎铨;;轨道交通:发展中的复合材料市场[J];玻璃纤维;2009年03期
4 夏为林,曾湘江;FRP复合材料及其在高速列车上的应用[J];电力机车技术;2001年01期
5 孙春方,薛元德,李文晓;复合材料在现代轨道车辆制造中的应用[J];城市轨道交通研究;2005年02期
6 邱桂杰;杨洪忠;高国强;陈淳;薛忠民;;高速列车用复合材料国内外现状与趋势[J];高科技纤维与应用;2005年06期
7 范志伟;现代车辆制造业中的材料[J];国外铁道车辆;1995年02期
8 王泽华;复合材料在高速列车上的应用[J];机械工程材料;2001年10期
9 陈南翼,张公明;一种新型电动车组头部外形及司机室结构设计[J];发明与创新(综合版);2005年06期
10 刘建新;高速动力车头部结构的安全性探讨[J];机车电传动;2000年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈小为;游艇外观设计与材料工艺关系研究[D];湖南大学;2011年
2 张鑫;基于ANSYS的复合材料仿真分析[D];西安电子科技大学;2009年
【二级参考文献】
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1 殷际英;STL技术在边界元离散化过程中的运用[J];北方工业大学学报;2001年01期
2 马永其,陈罕,李斯特;采用面向对象方法的有限元程序[J];北京化工大学学报(自然科学版);2000年03期
3 周德亮,丁继红,马生忠;地下水模拟面向对象有限元的类设计[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年01期
4 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
5 杨名生;有限元网格自动生成的组合处理方法[J];大连理工大学学报;1994年05期
6 戴广宏;科学计算可视化技术的研究与应用[J];地球物理学进展;1997年01期
7 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];固体力学学报;1988年02期
8 杨大伟;王宗林;金秀辉;;面向对象有限元程序的若干问题[J];哈尔滨工业大学学报;2006年02期
9 袁政强,白绍良,李正良;面向对象的有限元程序设计[J];重庆建筑大学学报;2000年S1期
10 俞先林,张瑗媛;基于MFC和OpenGL的有限元前后处理[J];计算机辅助工程;2003年02期
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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
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2 邓安福;魏艳军;邓璞;郑冰;;面向对象三维非线性有限元程序设计[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2006年
3 罗志军;乔新;;复合材料层压板的纤维铺设角全局优化的遗传算法解法[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1997年
4 梁晋豫;周敬一;翟冬玉;;ABAQUS CAE分析保险片的发热[A];创新发展——河南省第五届学术年会论文选集[C];2009年
5 田旺生;李黎霞;杨明旺;;钢结构焊接残余应力有限元分析[A];'2009全国钢结构学术年会论文集[C];2009年
6 杜宇;岑松;;基于四边形面积坐标方法的4结点平面膜元的显式刚度矩阵[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
7 沈展鹏;陈海波;;细长梁结构振动模态的分析方法研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
8 李仪凡;李树君;马季威;韩清华;;微波真空干燥设备大功率微波源馈口的设计与试验[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会2010年学术年会论文集[C];2010年
9 郭迎春;;某型城市客车转向过渡臂支架断裂有限元分析[A];2005年中国客车学术年会论文集[C];2005年
10 高小勤;黄海明;章梓茂;蔡雪;;840D货车车轮辐板孔边裂纹扩展机理分析[A];扩大铁路对外开放、确保重点物资运输——中国科协2005年学术年会铁道分会场暨中国铁道学会学术年会和粤海通道运营管理学术研讨会论文集[C];2005年
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1 记者李红;欧盟推出第六个框架研究计划[N];科技日报;2002年
2 记者 李大庆;全球第一个互联网有限元软件诞生[N];科技日报;2000年
3 记者 梅青;我国启动森林资源和生态状况综合监测体系建设框架研究[N];中国绿色时报;2004年
4 记者 邸明明;首部《中国碳平衡交易框架研究》报告在京发布[N];中国有色金属报;2008年
5 记者 秦纪民 周丽燕;首部《中国碳平衡交易框架研究》报告在京发布[N];人民政协报;2008年
6 记者 陶琳;《中国碳平衡交易框架研究》报告发布[N];中国冶金报;2008年
7 图娅 胡立胜;关于《中医“证候”临床诊断标准及疗效动态评价体系》框架研究[N];中国中医药报;2000年
8 袁祥;需借鉴汲取其他国家司法制度优秀成果 但决不能以国外理论框架研究中国问题[N];光明日报;2007年
9 记者 刘艳;绘制中国CFO能力框架[N];国际金融报;2003年
10 记者 和平;首部《中国碳平衡交易框架研究》报告发布[N];人民铁道;2008年
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1 童立;面向对象的水下声场仿真应用框架研究[D];西北工业大学;2002年
2 蔡永昌;流形方法的理论与应用研究[D];重庆大学;2001年
3 李平;面向对象遗传算法及其在铁路行车指挥中的应用[D];铁道部科学研究院;2001年
4 田波;面向对象的滩涂湿地遥感与GIS应用研究[D];华东师范大学;2008年
5 郭健强;面向对象软件测试理论与技术的研究[D];西安电子科技大学;1999年
6 杜相文;面向对象的彩色视频四维矩阵DCT编码[D];吉林大学;2005年
7 张家安;市场条件下多区域电力系统分布式暂态稳定仿真[D];天津大学;2004年
8 王家林;非节点连接有限元理论及其软件实现[D];重庆大学;2008年
9 张弛;用于建立ICF实验控制系统的软件框架研究和开发[D];中国科学技术大学;2006年
10 娄渊胜;基于构件的分布式防汛信息系统框架研究[D];河海大学;2002年
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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 段智勇;基于构件技术的分布式应用框架研究[D];河海大学;2002年
3 琚川徽;基于i~*和AlbertⅡ的需求建模框架研究[D];合肥工业大学;2002年
4 毛冠嫱;基于软件复用技术的监控系统框架研究[D];南昌大学;2008年
5 张学勇;哈尔滨市节事活动的城市规划对策框架研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 谢顺华;分布式医学影像数据的Streaming技术框架研究及实践[D];浙江大学;2003年
7 高宇;复合材料螺旋桨桨叶强度与振动分析[D];南京航空航天大学;2005年
8 王虎;某牵引火炮非线性有限元结构动力学分析[D];南京理工大学;2005年
9 胡晓敏;厚冲积覆盖层桥梁桩基础屈曲研究[D];武汉理工大学;2005年
10 陈锐;潜艇结构振动辐射噪声分析研究[D];华中科技大学;2005年
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