有限元软件框架研究及其在线性静力学程序中的应用
| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-8页 |
| 第一章 绪论 | 第8-16页 |
| ·有限元法 | 第8页 |
| ·有限元程序设计 | 第8-9页 |
| ·面向对象有限元程序设计 | 第9-10页 |
| ·并行有限元概述 | 第10-11页 |
| ·有限元软件的开发 | 第11-13页 |
| ·有限元软件框架综述 | 第13-15页 |
| ·本论文的结构 | 第15-16页 |
| 第二章 框架的需求分析 | 第16-19页 |
| ·引言 | 第16页 |
| ·功能需求 | 第16-17页 |
| ·开发服务需求 | 第17-18页 |
| ·并行需求 | 第18-19页 |
| 第三章 框架的总体设计 | 第19-38页 |
| ·引言 | 第19-22页 |
| ·框架的设计目标 | 第19页 |
| ·框架的运行环境简述 | 第19页 |
| ·框架的设计理念 | 第19-20页 |
| ·框架的总体设计思路 | 第20-21页 |
| ·框架的主要设计技术 | 第21-22页 |
| ·对象设计 | 第22-26页 |
| ·对象的识别与确定 | 第22-24页 |
| ·对象关联的确定 | 第24-26页 |
| ·构件设计 | 第26-28页 |
| ·体系结构设计 | 第28-30页 |
| ·构件的分类 | 第28-29页 |
| ·体系结构的建立 | 第29-30页 |
| ·功能设计 | 第30-35页 |
| ·节点自由度到方程编号的映射 | 第31页 |
| ·单元刚度矩阵的形成 | 第31-34页 |
| ·单元形函数矩阵的形成 | 第31-32页 |
| ·单元应变矩阵的形成 | 第32-33页 |
| ·材料本构关系矩阵的形成 | 第33页 |
| ·单元刚度矩阵的形成 | 第33-34页 |
| ·载荷矩阵的形成 | 第34页 |
| ·系统方程的组装 | 第34页 |
| ·系统方程的求解 | 第34页 |
| ·单元响应的计算 | 第34页 |
| ·计算结果的输出 | 第34-35页 |
| ·XML文件的解析 | 第35页 |
| ·开发服务设计 | 第35-36页 |
| ·编程模板设计 | 第35-36页 |
| ·卡片模板设计 | 第36页 |
| ·前/后处理接口设计 | 第36页 |
| ·单元材料的注册接口设计 | 第36页 |
| ·解法包接口设计 | 第36页 |
| ·并行设计 | 第36-38页 |
| ·区域剖分 | 第36-37页 |
| ·并行通信 | 第37-38页 |
| 第四章 框架的详细设计 | 第38-75页 |
| ·引言 | 第38页 |
| ·构件组成 | 第38-43页 |
| ·基础数据结构 | 第38-39页 |
| ·网格拓扑 | 第39页 |
| ·数据I/O | 第39-40页 |
| ·文件流 | 第39页 |
| ·控制台输出 | 第39页 |
| ·IO管理器 | 第39页 |
| ·控制参数管理 | 第39-40页 |
| ·文件解析 | 第40页 |
| ·文件转换 | 第40-41页 |
| ·数据通信 | 第41页 |
| ·区域剖分 | 第41页 |
| ·单元模型 | 第41页 |
| ·材料模型 | 第41页 |
| ·节点 | 第41-42页 |
| ·求解器 | 第42页 |
| ·积分器 | 第42页 |
| ·管理器 | 第42-43页 |
| ·对象实现 | 第43-60页 |
| ·管理器 | 第43-48页 |
| ·有限元分析类 | 第43-45页 |
| ·时间管理器 | 第45页 |
| ·节点管理器 | 第45-47页 |
| ·单元管理器 | 第47页 |
| ·材料管理器 | 第47页 |
| ·通信管理器 | 第47-48页 |
| ·求解器 | 第48-50页 |
| ·积分器 | 第50页 |
| ·单元模型 | 第50-52页 |
| ·材料模型 | 第52-53页 |
| ·节点 | 第53-55页 |
| ·区域剖分 | 第55页 |
| ·数据通信 | 第55-56页 |
| ·数据IO | 第56-57页 |
| ·文件解析 | 第57-58页 |
| ·文件转换 | 第58页 |
| ·网格拓扑 | 第58-59页 |
| ·基本数据结构 | 第59-60页 |
| ·流程详解 | 第60-61页 |
| ·功能分述 | 第61-65页 |
| ·解析XML文件 | 第61-62页 |
| ·形成方程编号 | 第62页 |
| ·形成单刚 | 第62-63页 |
| ·形成载荷矩阵 | 第63-64页 |
| ·组装系统方程 | 第64页 |
| ·求解系统方程 | 第64页 |
| ·计算单元响应 | 第64-65页 |
| ·输出计算结果 | 第65页 |
| ·开发服务实现 | 第65-73页 |
| ·编程模板实现 | 第65-67页 |
| ·卡片模板实现 | 第67-68页 |
| ·前后处理接口实现 | 第68页 |
| ·单元材料的注册接口实现 | 第68-69页 |
| ·解法包接口实现 | 第69-73页 |
| ·并行机制 | 第73-75页 |
| 第五章 框架的部署与测试 | 第75-84页 |
| ·框架的部署 | 第75-76页 |
| ·线性静力学程序的开发与算例分析 | 第76-77页 |
| ·框架的扩展性测试 | 第77-82页 |
| ·单元扩展的测试 | 第77-81页 |
| ·拉、压杆单元的单元分析 | 第77-78页 |
| ·实现拉、压杆单元 | 第78-80页 |
| ·框架接入新的单元 | 第80页 |
| ·拉、压杆单元的算例分析 | 第80-81页 |
| ·求解器扩展的测试 | 第81-82页 |
| ·框架的并行性能测试 | 第82-84页 |
| 第六章 总结与展望 | 第84-86页 |
| ·本文的主要工作 | 第84-85页 |
| ·今后工作的相关展望 | 第85-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
| 参考文献 | 第87-90页 |
| 在读期间发表的论文 | 第90页 |
