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二维平面有限元程序Fortran

4星 · 超过85%的资源需积分: 50 106 下载量 199 浏览量 2011-07-01 10:19:21 上传评论 7 收藏 824KB DOC 举报

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39页

上海交通大学的有限元程序，采用Fortran语言编写，平面四节点单元，解释清楚，便于入门的人员学习

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有限元程序设计

-1-

平面四边形 4 结点等参有限单元法

程序设计

1、程序功能及特点

a.该程序采用四边形 4 节点等参单元，能解决弹性力学的平面应力应变问题。

b.前处理采用网格自动划分技术，自动生成单元及结点信息。

b.能计算受集中力、自重体力、分布面力和静水压力的作用。

c.计算结点的位移和单元中心点的应力分量及其主应力。

d.后处理采取整体应力磨平求得各个结点的应力分量。

e.算例计算结果与 ANSYS 计算结果比较，并给出误差分析。

f.程序采用 Visual Fortran 5.0 编制而成。

2、程序流程及图框

-2-

图 2-１程序流程图

图 2-２子程序框图

-3-

其中，各子程序的主要功能为：

INPUT――输入原始数据

HUAFEN――自动网格划分，形成 COOR(2,NP),X,Y 的坐标值与单元信息

CBAND――形成主元素序号指示矩阵 MA（*）

SKO――形成整体刚度矩阵[K]

CONCR――计算集中力引起的等效结点荷载{R}

BODYR――计算自重体力引起的等效结点荷载{R}

FACER――计算分布面力引起的等效结点荷载{R}

DECOP――支配方程 LU 三角分解

FOBA――LU 分解直接解法中的回代过程

OUTDISP――输出结点位移分量

STRESS――计算单元应力分量

OUTSTRE――输出单元应力分量

STIF――计算单元刚度矩阵

FDNX――计算形函数对整体坐标的导数， 1,2,3,4。

FUN8――计算形函数及雅可比矩阵[J]

SFUN ――应力磨平-单元下的‘K’=NCN‘

SCN――应力磨平-单元下的右端项系数‘CN‘

SUMSKN――应力磨平-单元下的右端项集成到总体的‘P‘

SUMSTRS――应力磨平-单元下的集成到总体的‘K‘

GAUSTRSS――高斯消元求磨平后的应力

3、输入数据及变量说明

当程序开始运行时，按屏幕提示，键入数据文件的名字。

在运行程序之前，根据程序中 INPUT 需要的数据输入建立一个存放原始数据的文件，这

个文件的名字为 INDAT.DAT。数据文件包括如下内容：

（1）总控信息。共一条，4 个数据。

L，B，NNL，NNB，NM，NR

L——矩形体长度

B--矩形体宽度

NNL--L 方向上划分的结点数

NNB--B 方向上划分的结点数

NM—单元材料类型数

NR——约束结点总数

（2）结点约束信息。共 NR 条，每条依次输入：

-4-

IP，IX，IY

IP——结点号

IX、IY——分别为 IP 结点在 x

，

y 方向的约束情况，如果约束填 0，如果自由填 1。

（3）材料信息。共 NM 条，每条依次输入：

JJ,（AE（I

，

JJ）， I=1，4）

JJ――材料类型号，（AE（I

，

JJ）， I=1，4）――该材料的材料参数，共 4 个参数，

排列顺序为：弹性模量、泊松比、容重、单元厚度。

（4）荷载信息

a. 荷载控制信息。共一条，3 个数据

NCP，IZ

NCP——受集中力作用的结点数

IZ——面力批数

b. 若 NCP>0，输入

，

IP——结点号

、

PY——分别为 IP 结点 x

，

y 方向的集中力分量。

c. 若 IZ>0，输入面力荷载信息，共 IZ 批，按批输入：

，

NSE

，

（WG（I）I=1，4）

JS——面力批号

NSE——第 JS 批面力受到面力作用的单元个数，

（WG（I）

，

I＝1，4）——该面力的特征参数共 4 个数据，第 1 个数为面力类型，填

1 表示受静水压力作用，填 2 表示受均布法向压力作用；第 2 个数为水压密度，如果是均布

压力情况，就填均布压力的集度；第 3 个数为最高水位的 y 坐标，如果是均布压力情况，可

以填任意数；第 4 个数为面力作用的单元面的面号，单元面号的规定见图 2-3。

（IEW（M）， M＝1，NSE）， IEW（*）为受面力作用的单元的单元号，共 NSE

个。

-5-

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litx199093

2014-09-25

入门的好资料
yyq_young

2013-04-23

解释得很详细。
nrwhc

2013-04-22

比较通俗有C的代码就更好了
goflyer

2013-01-29

入门的可以看看
zhouy0915

2012-11-11

内容还是比较通俗易懂，入门的看看

yanqisha

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