c++写整体刚度矩阵

在C++中，整体刚度矩阵通常用于结构分析和有限元素法（Finite Element Method, FEM）中，它表示了系统各部分之间的力和变形之间的线性关系。这个矩阵是由各个节点间的连接以及它们所处的材料属性计算得出的。下面是一个简单的示例，展示如何创建一个二维结构的刚度矩阵：

#include <iostream>
#include <vector>

// 定义节点类
class Node {
public:
    int id;
    double x, y; // 坐标信息
    std::vector<Node*> neighbors; // 邻接节点
};

// 计算单元（如四边形）的贡献到全局刚度矩阵
void stiffnessElement(double K_local[], const Node& node1, const Node& node2) {
    // 省略具体的计算步骤，这里假设K_local已经是局部刚度矩阵
    // 具体需要考虑单元类型、材料常数等因素
}

// 动态生成全局刚度矩阵
void generateGlobalStiffnessMatrix(std::vector<Node>& nodes, double K_global[]) {
    for (const Node& node : nodes) {
        for (Node* neighbor : node.neighbors) {
            stiffnessElement(K_global, node, *neighbor);
        }
    }
}

int main() {
    // 创建节点和他们的邻接关系
    std::vector<Node> nodes;
    // ...填充节点数据...

    // 为全局刚度矩阵分配空间
    size_t num_nodes = nodes.size();
    size_t num_dofs = num_nodes * 2; // 假设每个节点有x和y两个自由度
    double* K_global = new double[num_dofs * num_dofs];

    // 生成全局刚度矩阵
    generateGlobalStiffnessMatrix(nodes, K_global);

    // ...后续处理矩阵...

    delete[] K_global; // 别忘了释放内存

    return 0;
}