有限元語(yǔ)言及其應(yīng)用

內(nèi)容概要

《有限元語(yǔ)言及其應(yīng)用》的主要內(nèi)容包括：微分方程表達(dá)式，單物理場(chǎng)算法和多場(chǎng)耦合有限元算法的描述語(yǔ)言；元件化程序設(shè)計(jì)方法；有限元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；形函數(shù)庫(kù)，微分算子庫(kù)，單物理算法庫(kù)等。有限元語(yǔ)言是一種適用于有限元方法求解偏微分方程的模型語(yǔ)言。采用有限元語(yǔ)言編程就是書寫偏微分方程和算法，然后由生成器產(chǎn)生全部FORTRAN語(yǔ)言的有限元程序。

書籍目錄

前言 緒論 上篇語(yǔ)言篇 第1章微分方程表達(dá)式描述語(yǔ)言 1.1 PDE文件編寫 1.1.1 DEFI信息段 1.1.2 FUNC信息段 1.1.3 STIF信息段 1.1.4 MASS信息段 1.1.5 DAMP信息段 1.1.6 LOAD信息段 1.1.7插入Fortran源程序 1.1.8例題 1.2 CDE文件編寫 1.2.1 DEFI信息段 1.2.2 FUNC信息段 1.2.3 STIF信息段 1.2.4 MASS信息段 1.2.5 DAMP信息段 1.2.6 LOAD信息段 1.2.7插入Fortran源程序 1.2.8例題 1.3 VDE文件編寫 1.3.1 向量和矩陣說(shuō)明語(yǔ)句 1.3.2 ARRAY說(shuō)明語(yǔ)句 1.3.3張量運(yùn)算表達(dá)式 1.3.4例題 1.4 FDE文件編寫 1.4.1 FDE文件編寫形式 1.4.2 FvECT與FMATR語(yǔ)句 1.4.3@1算子語(yǔ)句 1.4.4常用@1算子庫(kù) 1.4.5@a算子語(yǔ)句 1.4.6@w算子語(yǔ)句 1.4.7@s算子語(yǔ)句 1.4.8@r算子語(yǔ)句 1.4.9例題 1.5 FBC文件編寫 1.6 GES文件編寫 1.6.1 GES文件結(jié)構(gòu) 1.6.2 GES文件編寫規(guī)則 1.6.3例題 1.6.4單元子程序 1.7 GLT文件編寫 1.7.1 DEFI信息段 1.7.2 VART信息段 1.7.3插入Fortran源程序 1.8有限體積法程序編寫 1.8.1 GVS文件結(jié)構(gòu) 1.8.2 GVS文件編寫規(guī)則 1.8.3 FVS文件編寫規(guī)則 1.8.4有限體積程序基本流程 1.8.5例題 1.8.6幾種類型單元FVS文件 第2章單物理場(chǎng)算法描述語(yǔ)言 2.1 NFE文件結(jié)構(gòu) 2.2 NFE文件編寫規(guī)則 2.2.1 DEFI信息段 2.2.2 COEF信息段 2.2.3 EQUATION信息段 2.2.4 SOLUTION信息段 2.2.5插入Fortran源程序 2.2.6 END結(jié)束符 2.3 NFE算法庫(kù) 2.3.1 ell.nfe 2.3.2 nell.nfe 2.3.3 parb.nfe 2.3.4 par.nfe 2.3.5 nparb.nfe 2.3.6 npar.nfe 2.3.7 wave.nfe 2.3.8 wavev.nfe 2.3.9 newmark.nfe 2.3.10 waveexp.nfe 2.3.11 nwave.nfe 2.3.12 nnewmark.nfe 2.3.13 nwaveexp.nfe 2.3.14 str.nfe 2.3.15 nstr.nfe 2.3.16 hypls.nfe 2.3.17 cbsexp.nfe 第3章 多場(chǎng)耦合有限元算法描述語(yǔ)言 3.1 GCN文件編寫 3.1.1編寫方式 3.1.2舉例說(shuō)明 3.2 GCN庫(kù) 3.3 MDI文件編寫 3.3.1編寫方式 3.3.2舉例說(shuō)明 第4章元件化程序設(shè)計(jì)方法 4.1有限元程序結(jié)構(gòu)與元件化程序設(shè)計(jì)方法 4.1.1程序結(jié)構(gòu) 4.1.2元件化程序設(shè)計(jì)方法 4.2五個(gè)元件程序 4.2.1 START元件程序 4.2.2 BFT元件程序 4.2.3 E元件程序 4.2.4 SOLV求解器 4.2.5 U元件程序— 第5章有限元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 5.1有限元計(jì)算輸入數(shù)據(jù)組成簡(jiǎn)述 5.1.1輸入數(shù)據(jù)形式 5.1.2表格文件讀寫格式 5.2單場(chǎng)問(wèn)題有限元輸入數(shù)據(jù) 5.2.1坐標(biāo)數(shù)據(jù)表格 5.2.2節(jié)點(diǎn)規(guī)格數(shù)表格 5.2.3指定節(jié)點(diǎn)位移和節(jié)點(diǎn)載荷信息表格 5.2.4初始值表格 5.2.5單元信息數(shù)據(jù) 5.3有限元輸入數(shù)據(jù)顯示和查詢 5.4 PRE文件 5.4.1線性穩(wěn)態(tài)例子 5.4.2非線性瞬態(tài)例子 5.4.3多場(chǎng)耦合例子 5.4.4 PRE文件自動(dòng)編寫與修改 5.5計(jì)算結(jié)果圖形顯示POS文件 下篇應(yīng)用篇 第6章固體力學(xué) 6.1線彈性小變形 6.1.1靜態(tài)問(wèn)題有限元語(yǔ)言程序 6.1.2時(shí)間離散采用速度法格式波動(dòng)問(wèn)題有限元語(yǔ)言程序 6.1.3 時(shí)間離散采用Newmark格式波動(dòng)問(wèn)題有限元語(yǔ)言程序 6.2彈塑性小變形 6.2.1靜態(tài)問(wèn)題位移作為求解未知量的有限元語(yǔ)言程序 6.2.2靜態(tài)問(wèn)題位移和入聯(lián)立求解的有限元語(yǔ)言程序 6.2.3采用非關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則理論文本 6.3線性黏彈性小變形 6.3.1 GCN文件 6.3.2 MDI文件 6.3.3位移計(jì)算程序 6.3.4應(yīng)力計(jì)算程序 6.4線彈性有限變形 6.4.1 GCN文件 6.4.2 MDI文件 6.4.3位移計(jì)算程序 6.4.4應(yīng)力計(jì)算程序 6.5剛塑性 6.5.1穩(wěn)態(tài)問(wèn)題有限元語(yǔ)言程序 6.5.2動(dòng)態(tài)問(wèn)題有限元語(yǔ)言程序 第7章Navier—Stokes方程 7.1穩(wěn)態(tài)混合有限元語(yǔ)言程序 7.1.1 GCN文件 7.1.2 MDI文件 7.1.3速度和壓力計(jì)算程序 7.2穩(wěn)態(tài)有限體積法語(yǔ)言程序 7.2.1 GCN文件 7.2.2 MDI文件 7.2.3速度和壓力計(jì)算程序 7.3瞬態(tài)算予分裂法 7.3.1最小二乘法有限元語(yǔ)言程序 7.3.2 CBS方法有限元語(yǔ)言程序 第8章達(dá)西流 8.1無(wú)壓滲流問(wèn)題有限元語(yǔ)言程序 8.1.1 GCN文件 8.1.2 MDI文件 8.1.3水頭計(jì)算程序 8.1.4壓力計(jì)算程序 8.2油水兩相滲流問(wèn)題有限元語(yǔ)言程序 8.2.1黑油模型油水兩相基本方程 8.2.2求解算法流程 8.2.3 GCN文件 8.2.4 MDI文件 8.2.5油相壓力計(jì)算程序 8.2.6飽和度計(jì)算程序 8.2.7束縛水和殘留油處理 …… 第9章電磁場(chǎng) 第10章結(jié)構(gòu)力學(xué) 第11章溫度場(chǎng) 附錄A插值函數(shù)與單元類型 附錄B等參單元 附錄C數(shù)值積分 附錄D 有限元語(yǔ)言術(shù)語(yǔ)總匯 附錄E有限元語(yǔ)言關(guān)鍵字總匯 附錄F符號(hào)表 參考文獻(xiàn) 索引

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：    圖6.28為摩擦系數(shù)f，取0.2，當(dāng)外部周邊壓力達(dá)到5.0kPa時(shí)塑性區(qū)擴(kuò)展情況，此時(shí)塑性半徑RP為1.5m，理論值為1.6m，最大誤差約為9％。摩擦系數(shù)f分別取0.2和0.4，彈塑性交界面半徑如圖6.29所示，塑性區(qū)半徑隨圍壓力增加的關(guān)系曲線與理論解吻合較好。 算例7 簡(jiǎn)支梁彈塑性彎曲 以矩形截面（b×2h）梁為例（圖6.30），采用理想彈塑性模型和Mises屈服準(zhǔn)則，當(dāng)he=h時(shí)，即梁跨中上下邊緣的應(yīng)力剛剛達(dá)到塑性極限σs，截面處于完全彈性狀態(tài)，此時(shí)跨中彈性極限彎矩Me=2/3bh2σs；當(dāng)he=0時(shí)，梁跨中截面完全進(jìn)入全塑性狀態(tài)，形成塑性鉸，此時(shí)塑性極限彎矩Mp=bh2σs，有Mp=1.5Me。 算例22復(fù)雜土石壩滲流分析 如圖8.6所示一復(fù)雜土石壩，上游水位1378m、下游水位1315.47m，側(cè)面和底面邊界設(shè)為不透水邊界，模擬各個(gè)地層、土工膜、高壓旋噴水泥樁、固結(jié)灌漿加固區(qū)、心墻、過(guò)濾層、反濾層、護(hù)坡、排水、棄渣回填、石渣填筑、防滲墻、高塑性黏土、鋪蓋、墊層、防滲帷幕、保護(hù)層等結(jié)構(gòu)，進(jìn)行滲流分析，并與文獻(xiàn)中計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，圖8.7為混凝土防滲墻和灌漿帷幕局部結(jié)構(gòu)，計(jì)算材料參數(shù)見表8.2。

編輯推薦

《有限元語(yǔ)言及其應(yīng)用》可作為高等院校計(jì)算數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等理工類專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的參考教材，也可供相關(guān)專業(yè)的工程和技術(shù)人員參考。

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