C++面向对象的有限元程序设计
C++面向对象的有限元程序设计,空间8结点等参元的分析计算第二章有限元分析计算的理论基础(空间8结点等参元)有限元法进行的前提是满足四个假定:连续性假定、完全弹性假定、均匀与各向同性假定、小变形和小位移假定。有限元法是建立在弹性力学的基础之上的。它是以平衡微分方程(数学上)、变形协调方程(几何方程)、本构方程(物理方程)作为基本的理论方程,同时又有圣维南原理、基于能量形式的虚位移原理作为解决问题的手段。有限元法是依照弹性力学的基本解法进行求解的,不论有限元法的哪种单元类型,在求解的过程和步骤上都是一样的,只不过求解的具体方法和细节处理有所不同。本文就以空间8结点等参元的求解的过程为例来进行编程,别的单元类型可以自己开发。而且,有了面向对象的于段,许多单元类型可以用继承的方式加以实现。2.1自然坐标系与位移模式自然坐标系与直角坐标系,如图(-1,-1,1)58(-1,1,1)X(1,-1,1)67(1,1,14(-1s3(1.1,1)局部自然坐标系与整体直角坐标系之间的关系(2-1)其屮N是关于三个自然坐标系变量;.,t的矩阵,x,y1,21,x2,…,zs是六面体的八个顶点(结点)在直角坐标系下的位置坐标,它们是已知的,xy,z与;s,t就有了对应的关系。N被称为形函数矩阵,N100N0N=0N100NNI小(22)其中N1=N(r,s,t)=(+m)1+.+t11≤i≤8(2-3)整体直角坐标与局部自然坐标的关系又可以表达成:x∑Ny∑N偎定结点间的位移变化是线性的,则位移模式可以表达为:(2-5)其中1,V1,w1,u2,…,ws是八个顶点(结点)的位移。2.2应变与位移间的关系根据变形协调方程,有:OulozAEou Ov(2-6)6×16×24vOw cu其中[B=[B1BB(2-7)ONON0aNB1≤i
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基于matlab的FDTD程序实现
基于matlab的FDTD程序实现，推导公式并算例演示，对于初学者具有很好的借鉴学习意义自由空间参数赋值网格划分加激励源计算迭代系数场量迭代、边界条件TLATLAB可妞语句TEz(1, j), timestep=137Ez(i, j), timestep=159200200180160001201008086420000205010015020050100150200i coordinatei coordinate运算137步,波未到达边界运算159步,波正好到达边界Ez(i,j), timestep=174200l1164208642050100150200i coordinate运算174步,波在边界反射运行120步时E的3-D图2C1994-2007ChinaAcadcmicjOurnalElcctronicPublishingHousc.Allrightsrescrved.http://www.cnki.nct201994-2007ChinaAcadcmicJOurnalElcctronicPublishingHousc.alLrightsreservedhttp://www.cnki.nct
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