摘要：“有限单元法”由克拉夫在自20世纪60年代第一次提出。通过近50年的发展，它已经成为结构分析中应用最广泛的数值计算方法。早期的有限元程序基本上都是用FORTRAN语言编写的。本文在此基础上尝试用C语言设计出一段用于一维有限元分析的程序。C语言相较于FORTRAN语言有更强大的实用编程环境，在软件的维护性、可读性和内存利用方面有明显优势。43735

毕业论文关键词：有限单元法；一维；C语言；FORTRAN

Design on one-dimensional finite element program Based on C  Language

Abstract: Since the 1960s,Clough first put forward the finite element method. It now has become the most widely used in the engineering analysis of numerical calculation method after nearly 50 years. Almost all finite element method written by Fortran language. In this paper, the author try to use C language to design a section for one dimensional finite element analysis program. C compared with Fortran language has stronger practical programming environment. It has obvious advantages in the software maintenance ,readability and memory utilization.

Key Words: The finite element; one-dimensional; C Language; Fortran

目  录

摘要 1

引言 2

1. 课题研究现状及发展前景 2

1.1课题研究现状 2

1.2课题发展前景 2

2. 一维拉压杆的线性有限元分析 3

2.1结构离散化 3

2.2单元刚度矩阵的建立 4

2.3结构刚度矩阵的建立 7

2.4结边界条件的处理 8

2.5本章小结 9

3. C语言在有限元软件中的应用 10

3.1 C程序设计原则 10

3.2 C语言与FORTRAN语言 11

3.3本章小结 11

4.程序设计 12

4.1 程序设计流程图 12

4.2 程序变量说明 13

4.3 主要模块代码 13

4.4本章小结 15

5.总结与展望 25

5.1本文总结 15

5.2展望 15

参考文献 16

附录1 基于Microsoft Visual C++6.0的运行 16

附录2 程序源码 ........... 16

致谢 21

基于C语言的一维有限元软件的设计

引言

因为计算机技术的迅猛发展，有限元分析现在已经成为工程结构分析中最重要的方法之一。有限元分析的基本思想可以概括为以下两点：

将一个表示结构的求解域离散为若干个子单元，并通过它们边界上的节点互相连接成一个整体。

用每个单元内所假设的近似函数来分片表示全求解域内待求解的未知变量，而每个单元内的近似函数由未知场函数(或其导数)在单元各个节点上的数值和与其对应的插值函数来表示。

由于在联结相邻单元的节点上，场函数具有相同的数值，则将它们作为数值求解的基本未知量论文网。因此，求解原待求场函数的无穷多自由度问题转换为求解场函数节点值的有限自由度问题。