混凝土三维瞬态温度场计算 fortran 有限元程序

时间: 2023-08-30 16:07:15 浏览: 71
以下是一个简单的Fortran程序,用于计算混凝土三维瞬态温度场的有限元模拟: ``` ! 程序名称:混凝土三维瞬态温度场有限元模拟 ! 作者:Your Name ! 日期:当前日期 program concrete_temperature_3d implicit none ! 声明变量 integer :: n_nodes, n_elements, i, j, k, node1, node2, node3, node4, node5, node6, node7, node8 real :: x, y, z, t, dt, conductivity, density, specific_heat, temp, residual real, dimension(:,:), allocatable :: conductivity_matrix, capacity_matrix, temperature, temperature_new, force_vector, stiffness_matrix real, dimension(:,:,:), allocatable :: coordinates integer, dimension(:,:), allocatable :: connectivity ! 输入参数 n_nodes = 1000 ! 节点数 n_elements = 5000 ! 单元数 dt = 1.0 ! 时间步长(秒) conductivity = 1.0 ! 热导率 density = 1.0 ! 密度 specific_heat = 1.0 ! 比热容 ! 动态分配内存 allocate(coordinates(n_nodes, 3)) allocate(connectivity(n_elements, 8)) allocate(conductivity_matrix(n_nodes, n_nodes)) allocate(capacity_matrix(n_nodes, n_nodes)) allocate(temperature(n_nodes)) allocate(temperature_new(n_nodes)) allocate(force_vector(n_nodes)) allocate(stiffness_matrix(n_nodes, n_nodes)) ! 初始化矩阵 conductivity_matrix = 0.0 capacity_matrix = 0.0 temperature = 0.0 temperature_new = 0.0 force_vector = 0.0 stiffness_matrix = 0.0 ! 循环读取节点坐标和节点编号 do i = 1, n_nodes read(*,*) x, y, z coordinates(i, 1) = x coordinates(i, 2) = y coordinates(i, 3) = z end do ! 循环读取单元编号和节点编号 do i = 1, n_elements read(*,*) j, node1, node2, node3, node4, node5, node6, node7, node8 connectivity(i, 1) = node1 connectivity(i, 2) = node2 connectivity(i, 3) = node3 connectivity(i, 4) = node4 connectivity(i, 5) = node5 connectivity(i, 6) = node6 connectivity(i, 7) = node7 connectivity(i, 8) = node8 end do ! 循环计算初始温度场 do i = 1, n_nodes temperature(i) = 20.0 ! 初始温度为20度 end do ! 循环计算刚度矩阵和载荷向量 do i = 1, n_elements ! 计算本地刚度矩阵和载荷向量 ! ... ! 将本地矩阵和向量组装成全局矩阵和向量 ! ... end do ! 循环计算温度场 do k = 1, 1000 ! 迭代1000次 residual = 0.0 do i = 1, n_nodes force_vector(i) = 0.0 do j = 1, n_nodes force_vector(i) = force_vector(i) + conductivity_matrix(i,j)*temperature(j) stiffness_matrix(i,j) = conductivity_matrix(i,j)/(dt*density*specific_heat) + capacity_matrix(i,j)/dt end do residual = residual + abs(force_vector(i) - stiffness_matrix(i,i)*temperature(i)) end do if (residual < 1e-6) exit ! 如果残差小于1e-6,则退出迭代 call solve_linear_system(stiffness_matrix, force_vector, temperature_new) ! 解线性方程组 temperature = temperature_new ! 更新温度场 end do ! 输出结果 do i = 1, n_nodes write(*,*) temperature(i) end do ! 释放内存 deallocate(coordinates) deallocate(connectivity) deallocate(conductivity_matrix) deallocate(capacity_matrix) deallocate(temperature) deallocate(temperature_new) deallocate(force_vector) deallocate(stiffness_matrix) end program concrete_temperature_3d subroutine solve_linear_system(matrix, vector, solution) ! 解线性方程组 end subroutine solve_linear_system ``` 这是一个基本的有限元程序,可以根据您的具体需求进行修改和优化。如果您需要更详细的帮助,请提供更多的信息,我会尽力帮助您。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

二维平面有限元程序Fortran

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
recommend-type

批处理fortran77转fortran90格式

批处理fortran77转fortran90格式. 由于f77不支持可变数组,导致想添加的功能不能实现,于是想把整个工程从77转成90。有同学推荐,直接在f77的模式下强行把f90的功能加进去(比如可变数组,module等),然后用...
recommend-type

Fortran语言MPI程序设计

此文档描述了Fortran上mpi的使用。 Fortran語言 1 MPI 平行計算程式設計 1 第一章 前言 5 1.1 MPI 平行計算軟體 6 1.2 國家高速網路與計算中心的平行計算環境 7 1.3 在IBM 電腦系統上如何使用MPI 8 1.3.1 IBM 電腦...
recommend-type

Intel Fortran IAPWS-IF97水物性Fortran源程序

本文给出了基于IAPWS-IF97的水物性计算Fortran90语言程序代码,适用Compaq visual fortran和Intel Fortran 编译环境。目前网上大量水物性包在Intel Fortran调用都会报错,本程序最大优势是可在Intel Fortran 下实现...
recommend-type

simply fortran 操作手册,Fortran程序员好帮手

simply fortran 操作手册,fortran跨平台开发工具的手册
recommend-type

中文翻译Introduction to Linear Algebra, 5th Edition 2.1节

中文翻译Introduction to Linear Algebra, 5th Edition 2.1节 线性代数的核心问题是求解方程组。这些方程都是线性的,即未知数仅与数相乘——我们绝不会 遇见 x 乘以 y。我们的第一个线性方程组较小。接下来你来看看它引申出多远: 两个方程 两个未知数 x − 2y = 1 3x + 2y = 11 (1) 我们一次从一个行开始。第一个方程 x − 2y = 1 得出了 xy 平面的一条直线。由于点 x = 1, y = 0 解 出该方程,因此它在这条直线上。因为 3 − 2 = 1,所以点 x = 3, y = 1 也在这条直线上。若我们选择 x = 101,那我们求出 y = 50。 这条特定直线的斜率是 12,是因为当 x 变化 2 时 y 增加 1。斜率在微积分中很重要,然而这是线 性代数! 图 2.1 将展示第一条直线 x − 2y = 1。此“行图”中的第二条直线来自第二个方程 3x + 2y = 11。你 不能错过两条线的交点 x = 3, y = 1。点 (3, 1) 位于两条线上并且解出两个方程。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

识别MATLAB微分方程求解中的混沌行为:分析非线性方程混沌行为的实用技巧

![matlab求解微分方程](https://img-blog.csdnimg.cn/2021062810300367.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTQ3OTY3OA==,size_16,color_FFFFFF,t_70) # 1. MATLAB微分方程求解概述 微分方程是描述物理、工程和金融等领域中动态系统的数学模型。MATLAB提供了强大的工具来求解微分方程,包括内置求解器和自定义函数
recommend-type

physon如何做ERP系统

作为一个AI语言模型,我可以给您提供一些基本的建议和思路: 1.明确需求和目标:在开始开发ERP系统之前,需要明确您的业务需求和目标,了解您的业务流程、流程数据、员工角色和权限、财务管理等方面的要求,这样才能更好的设计和开发ERP系统。 2.选择技术框架和开发工具:选择合适的技术框架和开发工具是ERP系统开发的关键。选择一种流行的技术框架和工具可以提高开发效率和质量。 3.设计数据库:ERP系统需要一个功能强大的数据库来存储数据。设计数据库需要考虑数据的完整性、安全性和可扩展性。 4.设计系统架构:系统架构是ERP系统的骨架,需要考虑系统的可扩展性、可维护性和性能。 5.开发和测试:
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。