结构振动有限元分析计算机程序开发中问题

欧阳中华

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           范围：结构振动有限元计算机程序开发中的问题，仅限于线弹性范畴。

           对象：正在从事程序编制的人士和有过这方面经验积累的人士。

           目的：交流经验，解决困惑。

           要求：提出的问题是自己通过努力所不及的问题，切记将毫无思索的问题随意抛出。

                                                   
                                                       学习结构有限元，应该通过程序来掌握，仅仅依赖商业程序是很难达到目的。

                                                      积极提问、积极讨论、积极参与... ...

[ 本帖最后由 欧阳中华 于 2006-8-29 08:22 编辑 ]

yejet

先抛块砖

一般采用有限元法解决具体问题需要大量运算时间，不同的程序可能需要的计算时间差别也很大！
这时编程技巧就显得非常的重要，大家是否可以谈谈这方面的感受经验？

欧阳中华

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    至于程序运算时间实际上涉及的原因非常多，能够说得上来的有：

             * 对于同样一个问题的求解，不同的网格剖分方式导致系统整体矩阵的带宽不一样，所占的内存空间和运算速度都受到很大影响，尤其是各人编制的程序，往往不带有网格剖分的优化过程，计算者的网络剖分技术就显得特别重要了，但一般来说仅仅影响速度。非商业开发以研究为目的的程序开发，不需要考虑增加节点优化，除非你就是坐这方面研究的；

            * 程序编制的方式也是影响计算速度的，比如系统矩阵以原始的方阵存储，不仅占用非常大的内存空间，而且，极大的影响运算速度，这是由于，结构问题往往都是对应于大型悉数矩阵，大量的0元素运算占用了无为的时间和空间，一位压缩存储，不仅极大的节省了内存空间，而且成倍提高运算速度，当然，程序的编制要复杂的多。对于初学者，建议还是采用方阵形式，如果沿袭导师下师兄有这方面的基础和能够寻求到指导的，并希望研究内容和学位往高层延伸的，建议应该考虑采用后者的方式；

          * 程序求解中采用的数学方法的差异，这个主要可以多参考文献和相关书籍的介绍，选择适当的，或常规的方法就可以了。

                                   商业程序用来解决工程问题，研究程序低层目的是学习理论，高层目的是研究问题... ...

欧阳中华

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    看来现在自己开发程序的人很少了呀... ...

wangkejun

计算速度在很大程度上取决于计算精度，划分网格的大小，一般先进行粗分析，保证过程无误后再细划分网格

欧阳中华

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      网格剖分显然影响结构有限元分析速度，网格剖分如果不当还将得到问题的误解，然而，这里是仅仅局限从程序编制的角度考虑，否则涉及的面太大...

欧阳中华

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   目前自己动手编程序的也来越少了，大家更感兴趣的是商业软件的使用命令的掌握，显然这种对商业软件的依赖无论从小还是从大都是值得深思的.. ..

rodge

这话说的在理，
这应该从两个方面来考虑，或者说从两种不同出路的人来考虑，一种是做基础理论研究，他们需要的是对有限元编程的一些实质性的东西，需要考虑算法、精度等等，但另一种是做工程研究的，他们所在乎是出去后能找到一份好的工作，有现成的东西可以使用，为什么要舍近求远自己去编程序了，时间不允许，精力也不允许，反而掌握商业软件的使用命令，对于他们以后在工作中更有利。
再者，对于搞基础理论研究的人来说，自己动手编程序，需要花费多少时间啊，读个硕士，博士有多少时间能让你这样瞎折腾的。这就让更多人是寻找前人编写的程序，直接使用，也让自己动手编程序的人越来越少啊。

无水1324

确实经常遇到这个问题，有时候得到的答案、仿真出来的结果总是令人怀疑它的真实性。

无水1324

时间是个问题，重要的还是没有这个心思，大环境都是这样了，独自一个人做有风险啊。

wanyeqing2003

1、现在已经有许多非常成熟的有限元程序，特别是线性有限元程序。

2、如果想在有限元程序开发方面有所突破是比较困难的，不是一两个人能够所能实现的。

3、如有是为了学习，可以针对具体对象编一些有限元程序。不过，有限元程序涉及面比较广，比如有杆系问题，有平面单元问题，还有实体单元的问题。

无水1324

现在我在想的是有些软件的可靠度，特别是一些具体的问题的时候。

wanyeqing2003

程序都有他的局限性。

如果能够针对具体问题来研究，或者开发软件，应该是有效的。

欧阳中华

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    做程序的目的对不同层次的人目的是不一样的，做为学生我认为做程序是为了更好地掌握理论，工作时自然不需编制重复的程序；做研究也是需要编程序的，因为现行的商业软件都是基于成熟理论的.. ..

无水1324

是呀，我觉得应该针对具体的问题开发程序，比如齿轮系统动力学，用有限元分析的时候就可以做。