环形链表实现整刚矩阵动态存贮及子结构凝聚

"这篇论文探讨了使用环形链表来实现整刚矩阵的动态存储，以解决传统静态存储方法在处理有限元分析中遇到的问题，如数组大小与元素数量不匹配，以及在子结构凝聚过程中的空间分配问题。通过C语言编程，作者设计了一个不依赖特定单元形式的函数集合，包括创建表头、插入元素、删除元素、处理边界条件、行列变换、子结构凝聚和求解方程等操作，提高了程序的通用性和效率。环形链表的使用使得内存空间能够根据需要进行动态分配，且无需存储零元素，从而优化了内存利用率和运行速度。" 文章首先指出，传统的静态存储方法，如一维变带宽存储，在处理子结构凝聚时存在地址混乱和额外空间需求的问题，限制了程序的通用性。为了解决这些问题，作者引入了环形链表的概念。环形链表的每个节点包含数据和指向下一个节点的指针，最后一个节点的指针回指到链表的头部，形成一个循环。 在环形链表的基础上，作者构建了7个核心的C语言函数，它们是实现动态存储和子结构凝聚的关键。这些函数包括： 1. 制表头函数：初始化链表，创建表头节点。 2. 元素插入函数：在需要的位置插入非零元素，适应矩阵变化。 3. 删除函数：移除不再需要的元素。 4. 引入支座条件函数：处理边界条件，如固定或约束边界。 5. 换行换列函数：在凝聚子结构时重新组织元素布局。 6. 凝聚函数：执行子结构凝聚操作，集中交界面变量。 7. 解方程函数：高效地求解经过凝聚后的方程系统。 这些函数的设计使得即使是对C语言和动态存储不熟悉的人，也能理解并应用这个系统。论文中的实现方法强调了数据存取的便捷性和内存管理的有效性，避免了因预估数组大小带来的问题，提高了程序的适应性和运行效率。 该研究提供了一种创新的整刚矩阵存储策略，通过环形链表和相应的C语言函数，有效地解决了有限元分析中的内存管理和运算效率问题，特别是在处理动态变化和子结构凝聚时的表现尤为突出。这种方法对于有限元软件的开发和优化具有重要的参考价值。