面向?qū)ο蟮挠邢拊ㄔ跈C(jī)械工程中的應(yīng)用研究.pdf

1、東南大學(xué)碩士學(xué)位論文面向?qū)ο蟮挠邢拊ㄔ跈C(jī)械工程中的應(yīng)用研究姓名：周益軍申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：機(jī)械制造指導(dǎo)教師：許超2000.1.1東南大學(xué)碩士論文第一章引言11課囊的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀面向?qū)ο蟮姆椒?，發(fā)端于Simula67語言。經(jīng)過許多年的發(fā)展，得到了愈來愈廣泛的重視，80年代中期，開始成為軟件技術(shù)研究的’一個熱門話題。在90年代初，面向?qū)ο箢I(lǐng)域仍缺乏嚴(yán)格的形式化理論基礎(chǔ)，因此，許多學(xué)者曾對面向?qū)ο蠓椒ǖ那巴颈岩蓱B(tài)度。事實(shí)證明，面向?qū)?/p>

2、象方法在90年代占據(jù)了軟件技術(shù)的主流地位。面向?qū)ο蠹夹g(shù)已在不少領(lǐng)域如CAD、ols(辦公室信息系統(tǒng))、圖形顯示、用戶化接口、多介質(zhì)應(yīng)用、分布式等非傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮了卓有成效的作用。面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)用于有限元軟件開發(fā)領(lǐng)域是近二、三年的事情。眾所周知，有限元法是近三、四十年科學(xué)和工程計(jì)算方法領(lǐng)域中一項(xiàng)重大成就。它已廣泛應(yīng)用于眾多的工程和科學(xué)研究領(lǐng)域。到目前為止，工程師和程序設(shè)計(jì)人員已經(jīng)研究和開發(fā)了數(shù)以千計(jì)的通用與專用的有限元軟件，如AtGO

3、R、ANSYS、NASTRAN、PATRAN、IDEAS、SAP等。但使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)的有限元分析軟件至今寥寥無幾。盡管也有少量文獻(xiàn)介紹面向?qū)ο蟮挠邢拊绦蛟O(shè)計(jì)，例如美國的學(xué)者GCArcher等人f見參考文獻(xiàn)Computer&Structures70(1999)6375】曾描述面向?qū)ο蟮挠邢拊治鱿到y(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)從有限元分析模型中抽象出一些類，通過創(chuàng)造類的對象來完成有限元的分析。上述方法使得程序代碼的靈活性增強(qiáng)其可擴(kuò)展性能有所

4、提高。但是該系統(tǒng)只在局部范圍利用面向?qū)ο蟮姆椒▽?shí)現(xiàn)了有限元分析t未能從全局范圍來考慮如何構(gòu)造面向?qū)ο蟮挠邢拊到y(tǒng)。我國的學(xué)者張向等人【見參考文獻(xiàn)CHINESEJOURNALOFCOMPUTATl0NALMECHANlCSVol，16No，2May1999]曾采用C語言，建立了一些有關(guān)描述有限元模型的類：如矩陣類、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)類、材料數(shù)據(jù)類、形函數(shù)類、單元數(shù)據(jù)類及有限元方法主類。該系統(tǒng)仍然是局部地實(shí)現(xiàn)了面向?qū)ο蠓椒ǖ挠邢拊绦蛟O(shè)計(jì)，其有限元主

5、類的設(shè)計(jì)從形式上來說考慮了如何構(gòu)造面向?qū)ο蟮挠邢拊到y(tǒng)，但有限元系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及備單元之間的數(shù)據(jù)如何繼承等問題還沒有妥善解決。如何開發(fā)面向?qū)ο蟮挠邢拊治鱿到y(tǒng)仍是～個值得探討的問題。12本課墨研究的意義和目的傳統(tǒng)的有限元程序設(shè)計(jì)一般采用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法，包括一些優(yōu)秀的有限元軟件(如NASⅡ漁N)，在程序設(shè)計(jì)、開發(fā)與實(shí)際應(yīng)用中，逐漸顯露出其無法跨越的缺陷。傳統(tǒng)的有限元軟件，通常用Fortran語言編寫，其復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)貫穿整個程序