2418
.pdfПриложение 3
ПРОГРАММА S1_3.f
parameter(nstm=18,np=6,ne=4,ncn=3,nszf=36,
*ndf=3,ndfg=6)
*вычисление и запись локальных матриц жесткости и масс треугольников dimension rtb(nstm,nstm),cord(np,3),nop(ne,ncn),
*estifm(nstm,nstm),rtb(nstm,nstm),dmgl(nstm,nstm)
open(1,file='RES1_3') open(8,FILE='ESTIFM',form='unformatted') open(9,FILE='DMGL',form='unformatted') open(10,file='NOP',form='unformatted')
open(13,file='DTE',form='unformatted')
read(13,*)em,ro,pr,thin
*ro=ro/9.81
write(1,*)' em=',em,' ro=',ro,' thin=',thin,' pr=',pr do 777 i=1,np
do 777 j=1,3
777cord(i,j)=0. do 778 i=1,ne do 778 j=1,ncn
778nop(i,j)=0
do 445 i=1,np
445read(13,*)j,(cord(j,j1),j1=1,3) do 446 n=1,ne
446read(13,*)k,(nop(n,i),i=1,3)
call NBND(nop,ne,nband,ndfg,ncn) write(1,*)' nband=',nband
write(1,103)(j,(nop(j,i),i=1,ncn),j=1,ne) 103 format(2(i8,3i5))
write(1,889)(j,(cord(j,i),i=1,3),j=1,np)
889format(2(i6,3f8.2)) do 2 nj=1,ne
print *' element',nj
100
Продолжение приложения 3
call sti24(nj,NOP,NE,NCN,THIN,Em,PR,np,ndf,cord,estifm, * y12,y23,y31,x21,x32,x13,rtb,str)
call MinerS(str,ro,thin,y12,y23,y31,x21,x32,x13,dmgl,rtb) WRITE(8) ((ESTIFM(I2,J2),I2=1,18),J2=1,18)
2 WRITE(9) ((dmgl(I2,J2),I2=1,18),J2=1,18) WRITE(10) NOP,CORD
end file(10) close(13) end file(1) close(1) close(8) close(9) stop
end
ПРОГРАММА S2_3.f
parameter(NDFG=6,NCNM=3,NSTM=18,NP=6,NE=4
*,NDF=6,NB=2,NBAND=24,IMAX=36,NSZF=36,NCN=3)
*пофазное формирование глобальной матрицы жесткости dimension nop(ne,ncnm),estifm(nstm,nstm),
*cord(np,3),rq(nszf),nbc(nb),nfix(nb),
*s(nszf),a(imax,nband),
*npr(nszf),npr1(nszf),ndis(nszf)
open(16,file='RES2_3') open(7,file='NPR',form='unformatted') open(1,file='AGL',form='unformatted') open(9,file='NOP')
read(9)nop,cord
close(9)
open(13,file='DTE2',form='unformatted') do 445 n=1,nb
445read(13,*) nbc(n),nfix(n) close(13)
WRITE(16,9)(NBC(I),NFIX(I),I=1,NB)
101
Продолжение приложения 3
9 FORMAT(2i8)
call FRMEG(imax,nband,nszf,ne,ndfg,ncnm, *nop,estifm,nstm,a,nb,nfix,nbc,ndis,knul) open(33,file='NDIS',form='unformatted') write(33)ndis
close(33)
call CORR(a,imax,nband,nszf,nszf1,ndis,knul,ik) call PROF(a,imax,nband,npr,nszf1)
write(16,*)' nszf=',nszf,' nszf1=',nszf1
write(16,*)' nband=',nband,' imax=',imax,'ik=',ik,'knul=',knul write(7)ik,(npr(i),i=1,nszf1)
end file(7) close(7) end file(16) close(16) close(1) close(2) stop
end
ПРОГРАММА S3_3.f
parameter(NDFG=6,NCNM=3,NSTM=18,NP=6,NE=4
*,NDF=6,NB=2,NBAND=24,IMAX=36,NSZF=36,NCN=3)
*пофазное формирование глобальной матрицы инертности dimension nop(ne,ncnm),estifm(nstm,nstm),
*cord(np,3),rq(nszf),nbc(nb),nfix(nb),
*s(nszf),a(imax,nband),
*npr(nszf),n pr1(nszf),ndis(nszf) open(16,file='RES3_3') open(1,file='AGLM',form='unformatted') open(9,file='NOP')
read(9)nop,cord
close(9)
open(13,file='DTE2',form='unformatted') do 445 n=1,nb
445read(13,*)nbc(n),nfix(n)
close(13)
WRITE(16,9)(NBC(I),NFIX(I),I=1,NB)
102
Продолжение приложения 3
9FORMAT(2i8)
call FRMEG(imax,nband,nszf,ne,ndfg,ncnm,
*nop,estifm,nstm,a,nb,nfix,nbc,ndis,knul)
call CORR(a,imax,nband,nszf,nszf1,ndis,knul,ik) end file(16)
close(16)
close(1)
close(2) stop end
ПРОГРАММА S4_3.f
*пофазное решение проблемы собственных значений parameter(neig=6,nit=200,test=1.e-05,nszf1=20
*,nszf=36,imx=20,nband=24,knul=16)
dimension np(nszf1),np1(nszf1),am(imx,nband),d(nszf1)
*,x(nszf1),y(nszf1),ask(imx,nband),b(nszf1,neig),xp(nszf)
*,ndis(nszf),s(nband),bm(neig),bl(neig)
open(16,file='Res4_3') open(1,file='NDIS',form='unformatted') read(1)ndis
end file(1) close(1)
call FCTF(IMX,nband,NSZF1,np,NP1,Ask,D,i5)
call EIGF(nszf1,ask,d,am,x,y,b,xp,knul,nszf,ndis,imx,i5
*,nband,s
*,neig,nit,test,bm,bl) print * ' end EIGF' print *
end file(16) close(16) stop
end
103
Приложение4
ПРОГРАММА Brus_d.f
dimension cord(100,3),nop(144,4),nop4(24,8),nbc(50),nfix(50), *rq(300)
c формирование массивов nop,cord для бруса open(1,file='BRS') open(2,file='DT0',form='unformatted')
read(2,*)np,nszf,ne4,ne,nb,nq
ncn=4
ndf=3
c стойка с одним защемленным концом write(1,*)' стойка x(a)=0.1m y(b)=0.1m z(h)=2.5m '
do 22 i=1,np
22 read(2,*)cord(i,1),cord(i,2),cord(i,3) do 33 n=1,ne4
33 read(2,*)(nop4(n,j),j=1,8) do 330 n=1,ne4
330write(1,*)(nop4(n,j),j=1,8) do 331 i=1,nb
331read(2,*)nbc(i),nfix(i)
|
do 3 j=1,nszf |
3 |
rq(j)=0. |
|
do 332 i=1,nq |
332 |
read(2,*)nq1,rq(nq1) |
|
close(2) |
call TETR(nop4,nop,ne,ne4) write(1,*)' nop'
do 4 n=1,ne
4write(1,41)n,(nop(n,i),i=1,4)
41format(i6,4i5) write(1,*)' cord'
do 5 n=1,np
5write(1,51)n,(cord(n,i),i=1,3)
51format(i6,3f10.2)
open(2,file='NOP',form='unformatted')
write(2)nop,cord,rq,nbc,nfix end file(2)
close(2) end file(1) close(1) stop
end
104
Продолжение приложения 4
ПРОГРАММА s1.f
*вычисление и запись локальных матриц жесткости
*элементов (тетраэдров)
*массивы nop и cord сформированы ранее и считываются из файла 10 dimension cord(100,3),nop(144,4),estifm(12,12)
open(1,file='RES1')
open(8,FILE='ESTIFM',form='unformatted')
open(12,file='B',form='unformatted')
open(10,file='NOP',form='unformatted')
read(10)nop,cord
close(10)
open(2,file='DT1',form='unformatted')
read(2,*)ne,np,em,pr end file(2)
close(2)
write(1,*)' nop' do 999 i=1,ne
999 write(1,*)i,(nop(i,j),j=1,4) write(1,*)' cord'
do 998 i=1,np
998 write(1,*)i,(cord(i,j),j=1,3) ndf1=3
ncn=4
call NBND(nop,ne,nband,ndf1,ncn) write(1,*)' nband=',nband
do 2 nj=1,ne print *' element',nj print *
call STI31(nj,em,pr,np0,ndf,cord,nop,ne,vvvv,estifm) WRITE(8) ((ESTIFM(I2,J2),I2=1,12),J2=1,12)
2 continue end file(1)
close(1)
close(8) end file(12) close(12)
stop end
ПРОГРАММА s2.f
* формирование глобальной матрицы жесткости конструкции dimension cord(100,3),nop(144,4), *estifm(12,12),rq(300),nbc(50),nfix(50),ndft(1),net(1) *,ncnt(1),y(51),s(300),a(50,50)*,npr(300),npr1(300)
105
Продолжение приложения 4
open(16,file='RES2')
open(7,file='NPR',form='unformatted')
open(29,file='NOP',form='unformatted')
READ(29)NOP,CORD,rq,nbc,nfix
close(29)
open(2,file='DT2',form='unformatted')
read(2,*)ne,np,nszf,nb,nband,imax,imx1,nt
close(2)
do 33 i=1,nb
33write(16,*)'nbc',nbc(i),'nfix',nfix(i) do 44 i=1,nszf
44 write(16,*)'i=',i,'rq',rq(i) net(1)=ne
ndft(1)=3
ncnt(1)=4
WRITE(16,8)(NET(I),NDFT(I),NCNT(I),I=1,NT)
8FORMAT(12I5)
WRITE(16,9)(NBC(I),NFIX(I),I=1,NB)
9FORMAT(2i8)
ndfg=3
ncnm=4
call FORM(imax,npr,nband,nszf,ne,ndfg,ncnm,nt, *net,ndft,ncnt,nop,estifm,rq,a,nb,nfix,nbc,ik) write(7)ik,rq,npr
end file(7) close(7) end file(16) close(16) stop
end
ПРОГРАММА s3.f
* разложение и решение системы линейных уравнений dimension nop(144,4),rq(300),y(51),s(300), *a(50,50),npr(300),npr1(300) open(1,file='AGLOB',form='unformatted') open(2,file='F2RES',form='unformatted') open(16,file='RES3') open(7,file='NPR',form='unformatted')
read(7)ik,rq,npr
close(7)
open(2,file='DT2',form='unformatted')
read(2,*)ne,np,nszf,nb,nband,imax,imx1,nt
close(2)
ndfg=3
ij=nszf/imax
106
Продолжение приложения 4
if(ik.ne.imax) ij=ij+1
call RASL(npr,imax,nband,ij,ik,nszf,imx1,y,s,npr1,rq,a) call RES(nband,imax,ik,a,rq,nszf)
do 7 i=1,np
7 write(16,4)i,(rq((i-1)*ndfg+j),j=1,ndfg)
4 format(i5,3e10.2) open(3,file='DIS',form='unformatted') write(3)rq
end file(3) close(3)
close(2,status='delete')
close(1) end file(16) close(16) stop
end
ПРОГРАММА s4.f
* вычисление напряжений в элементах dimension nop(144,4),rq(300),force(144,7) open(16,file='RES4') open(9,file='NOP',form='unformatted') read(9)nop
close(9)
open(12,file='B',form='unformatted')
open(3,file='DIS',form='unformatted') read(3) rq
close(3)
ndfg=3
open(2,file='DT2',form='unformatted')
read(2,*)ne,np,nszf,nb,nband,imax,imx1,nt
close(2)
write(16,*)' УЗЛОВЫЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ' write(16,*)' Узел X Y Z '
do 7 i=1,np
7 write(16,4)i,(rq((i-1)*ndfg+j),j=1,ndfg)
4 format(i5,3e10.2) DO 3 N=1,NE
call STR31(n,rq,FORCE,NSZF,NE,NDFG,nop) 3 CONTINUE
close(9)
close(12) end file(16) close(16) stop
end
107
Библиографический список
1.Зенкевич О.С. Метод конечных элементов в технике. – М.:
Мир, 1975.
2.Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. – М.: Мир,
1984. – 428 с.
3.Сегерлинд Применение метода конечных элементов. – М.:
Мир, 1979.
4.Firooz Ghassemit Automatic mesh generation scheme a twoor three-dimensional triangular curved surface // Computers & Struc-
tures, No.6,pp.613 – 626, 1982.
5.Cavendish J.C. Automatic triangulation of arbitrary planer domains for the finite element method – Int. J. for Numerical Methods in Engineering, vol.8, (1974).
6.William A. Cook Body oriented (natural) coordinates for generating 3D meshes – Int. J. for Numerical Methods in Engineering, vol.8, pp. 27 – 43, (1974)
dimensional triangular curved surface // Computers & Structures, No.6,pp.613 – 626, 1982.
7. Бате К., Вилсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. – М.: Стройиздат, 1982. – 446 с.
8.Pro/MECHANICA. Design Study Reference. – Waltham: Parametric Technology Corporation, 1997. – 394 p.
9.Филиппов А.П. Колебания деформируемых систем. – М.: Машиностроение, 1970. – 736 с.
10.Рикардс Р.Б. Метод конечных элементов в теории оболочек и пластин. – Рига.: Зинатне, 1988. – 284 с.
11.Ramamurti V., Pattabiraman J. Dynamic behaviour of cilindrical shell with a cutout. – J. Sound and Vibration, 1977, v.52, No.2, – P. 193–200.
108
СОДЕРЖАНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................... |
3 |
ОСНОВНАЯ ИДЕЯ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ .... |
3 |
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ МКЭ .............................. |
5 |
ДИСКРЕТИЗАЦИЯ ОБЛАСТИ.................................................... |
5 |
ТИПЫ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ .......................................... |
11 |
ПРЯМОЙ МЕТОД ЖЕСТКОСТИ.............................................. |
14 |
УЧЕТ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ............................................... |
18 |
АЛГОРИТМЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТОК ДЛЯ |
|
РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МЕХАНИКИ ДЕФОРМИРУЕМЫХ |
|
ТВЕРДЫХ ТЕЛ ............................................................................ |
19 |
СООТНОШЕНИЯ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ |
|
В ЗАДАЧАХ ДИНАМИКИ......................................................... |
32 |
МАТРИЦА ИНЕРТНОСТИ ТРЕУГОЛЬНОГО |
|
КОНЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА ............................................................ |
34 |
ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА ПО МЕТОДУ |
|
КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ....................................................... |
39 |
ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРАММЫ |
|
ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ |
|
ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ....................................... |
40 |
ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ |
|
НЕКОТОРЫХ ТИПОВ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ |
|
ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ СТАТИЧЕСКИХ И |
|
ДИНАМИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ КОНСТРУКЦИЙ............. |
45 |
Пространственные стержневые конструкции.................. |
45 |
Плоская задача теории упругости..................................... |
48 |
Моделирование оболочечных конструкций .................... |
57 |
Моделирование массивных конструкций ........................ |
73 |
109