Fortran实现的有限元法程序设计与算例分析
"有限元forture代码 - 一个详细的有限元程序设计指导,包含Fortran语言实现的弹性力学平面问题四边形4节点等参单元的有限元计算流程,以及算例分析和课程设计报告要求。" 本文档详细介绍了有限元方法在解决弹性力学平面问题中的应用,特别关注了使用Fortran编程语言实现四边形4节点等参单元的有限元程序。这个过程涵盖了从理论基础到实际编程的各个环节,旨在帮助读者深入理解有限元法的计算流程。 首先,文档阐述了基本要求,强调了掌握有限元法的基本原理,包括弹性力学平面问题的计算流程、单元刚度矩阵、等效结点载荷的计算,以及如何运用高斯积分求解单元应变和应力。此外,要求学生使用Fortran编写程序,并在Visual Fortran环境下进行编辑和调试,同时处理多个算例以验证程序的正确性。 在理论部分,文档详细介绍了有限元计算公式,包括基本公式、单元位移插值和坐标变换,以及如何计算单元刚度矩阵和等效结点载荷。接着,讲解了单元应变和应力的计算方法,这是有限元分析中的关键步骤。 在程序设计部分,文档列出了主要的编程技巧和变量定义,给出了主程序和多个子程序的概要。主程序`FEA2DP`负责整体流程的控制,而`PMESH`用于生成网格,`ASSEM`和`DASBLY`分别涉及单元刚度矩阵的组装和整体刚度矩阵的构建,`ELMT01`针对特定单元类型进行处理,`SHAPE`处理单元形状函数,`PLOAD`管理加载条件,`PRTDIS`和`TRESSS`则用于输出结果。 在报告撰写方面,文档规定了报告应包含理论公式、程序框图、程序代码、算例分析和结论等内容,并强调了报告的结构和书写规范。成绩评定则综合考虑了个人报告、小组汇报和出勤情况。 附录中提供了完整的程序源代码、算例和课程设计任务书,以便学生实践和参考。 这份资料为学习有限元方法和Fortran编程的学生提供了一个全面的学习框架,通过实际操作,有助于提升他们对有限元计算流程的理解和应用能力。
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