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数值方法程序设计:优化你的算法

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了使程序能够在普通PC机上运行,在三维程序设计中采用了整体刚度矩阵分块求解算法,外存储读写方式。该数值模型采用非线性有限元法,能够对混凝土试件进行动载强度和有预静载的综合动弯拉强度进行分析。同时在每一荷载步迭代求解过程中,判断是否因较多单元的损伤弱化致使混凝土试件发生大变形失稳,若发生大变形失稳停止计算。图8.3混凝土试件静力计算程序框图图8.4混凝土试件动力计算程序框图

数值方法程序设计:优化你的算法

按照上述计算步骤编制了FORTRAN平面和三维有限元计算程序。该程序使用了动态数组存储方式,模块化编程技巧,方程求解采用了克劳特(Crout)三角分解法矩阵。为了使程序能够在普通PC机上运行,在三维程序设计中采用了整体刚度矩阵分块求解算法,外存储读写方式(姜弘道等,1989)。

该数值模型采用非线性有限元法,能够对混凝土试件进行动载强度和有预静载的综合动弯拉强度进行分析。在模型推导过程中,考虑了静载、动载作用下混凝土材料损伤演化过程及其抗拉强度弹性模量随应变率的强化关系。在计算过程中,按一定增量加载。在每一荷载步内,按前一步末的刚度阵,求解结点位移增量、应力增量。然后在新的应力水平下,根据最大主拉应力准则判断是否有新单元开始发生拉伸损伤,并利用主拉应变计算新旧受损单元的损伤变量,以重新生成刚度矩阵,再求解结点位移增量、应力增量。如此迭代至没有新的损伤单元,则进入下一荷载步计算。同时在每一荷载步迭代求解过程中,判断是否因较多单元的损伤弱化致使混凝土试件发生大变形失稳,若发生大变形失稳停止计算。如图8.3和图8.4分别为静力和动力计算程序主要框架

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图8.3 混凝土试件静力计算程序框图

图8.4 混凝土试件动力计算程序框图

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