利用C++,完成三角单元有限元编程,能够实现以下功能: 1. 读取文件(文件中包含节点信息、单元信息、材料信息、厚度信息、外荷载信息、约束信息) 2. 形成每个单元的单刚 3. 构造总刚 4. 构造荷载向量 5. 处理边界条件 6. 方程求解 7. 输出节点位移,到文件之中(文件中为节点编号、x方向位移和y方向位移)
时间: 2023-05-26 16:05:15 浏览: 110
由于题目并没有提供具体文件格式和计算方法,下面给出一个简单的理解和实现过程供参考。
1. 读取文件
首先,需要确定文件格式,例如每行包括哪些信息,信息之间是否有固定的分隔符等等。可以使用C标准库中的文件读取函数(FILE)来读取文件内容,并将信息存储在对应的数组或结构体中。
2. 形成每个单元的单刚
根据有限元理论,单元矩阵可以通过单元节点坐标和材料参数计算得出。这里可以采用高斯积分法或其他数值方法进行计算。
3. 构造总刚
将每个单元的单刚组合成总刚,可以采用按编号排列顺序的规则来确定节点在总刚矩阵中的位置。
4. 构造荷载向量
将外荷载信息转为向量形式,并根据节点编号加入总荷载向量中。
5. 处理边界条件
对于已知位移的节点,可以将其对应的行和列删除,并在总荷载向量中减去对应的项。
6. 方程求解
使用线性代数的求解方法,例如高斯消元法、LU分解、CG迭代等,求解未知节点的位移向量。
7. 输出节点位移到文件中
将节点编号和对应的位移信息写入文件,每行一个节点的信息,包括节点编号、x方向位移和y方向位移。
代码实现中需要注意的细节和问题:如何设计存储信息的数据结构、如何处理节点重编号的问题、如何处理边界条件的特殊情况等。
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