1、有限單元法作為一種數(shù)值計(jì)算方法現(xiàn)已得到廣泛的應(yīng)用,相應(yīng)的有限元軟件也早已出現(xiàn).然而,這些早期的有限軟件基本上都是采用結(jié)構(gòu)化的編程語言(如FORTRAN)來編寫的,因而不可避免地存在一些缺陷,在很大程度上妨礙了有限元軟件的發(fā)展.為了克服已往有限元軟件的缺陷,該文將面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)(即C++)引入了非線性有限元,并對(duì)其進(jìn)行面向?qū)ο蟮某绦蚩蚣茉O(shè)計(jì).相對(duì)于其它的編程語言,面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)越性,能大大地增加有限元軟件的模塊化、代碼

2、的重用性和易擴(kuò)展性.經(jīng)過對(duì)非線性有限元的深入研究,并為了最大限度地提高程序代碼的可重用性和可擴(kuò)展性,該文將整個(gè)程序框架分成兩大部分:即有限元模型對(duì)象和模型分析對(duì)象.從有限元模型對(duì)象中抽象出單元類、節(jié)點(diǎn)類、高斯點(diǎn)類、材料類、載荷類、約束類、載荷工況類等對(duì)象;從模型分析對(duì)象中可以抽象出分析模型類、約束處理類、自由度編號(hào)類、系統(tǒng)方程類、求解器類、分析算法類、總裝類等對(duì)象.另外,為了方便程序的實(shí)現(xiàn),還引入了數(shù)值計(jì)算類,包括矩陣類、向量類.針對(duì)上