C语言程序设计刚架程序流程.ppt

程序需要的主要数据 structND COORD 定义结构体类型intn 结点总数float x 结点坐标 x相当于x 2n x n y n 前n个为结点的x坐标 后n个为结点的y坐标 structND COORDF X 定义结构体变量F X 来存放结点信息 可设为全局变量 如 F X x i F X x n i 代表结点i的x y坐标 程序需要的主要数据 structFE INFO 定义结构体类型intn 单元总数int t t 2n 单元的节点编码int b b n 单元的截面编码 structFE INFOF T 定义结构体变量F T 来存放单元信息 可设为全局变量 如第5单元的结点分别为F T t 8 F T t 9 截面编号为F T b 4 structFE PKMATRIX 定义结构体类型intn 自由度总数 即总刚方程的阶数int i i n 总刚矩阵的索引数组 即主元素在k中的位置float k k i n 1 1 变半带宽一维压缩存储的总刚矩阵 structFE PKMATRIXF K 定义结构体变量F X 来存放总刚矩阵的信息 如 F K i i 代表下标为i行主元素在压缩存储总刚F K k 中的位置 nd F X i i 1 F K i i 代表下标为i行非0元素的个数 structFE BOUNDARY 定义结构体类型intn 约束总数或结点荷载数int node 约束对应的结点编号int attr 约束的方向值 1 x方向 2 y方向 3 转动方向double value 沉降值或荷载值 structFE BOUNDARYF U F P 定义结构体变量F U F P 分别来存放边界约束和结点荷载的信息 structFE LOAD 定义结构体类型intn 非结点荷载总数int e e n 荷载作用的单元编号int attr attr n 荷载类型编号double f f 3n 常数c a G structFE LOADF F 定义结构体变量F F 来存放单元非结点荷载的信息 structFE AREA INTER 定义结构体类型intn 截面類型數double A 截面面积double I 截面惯性矩 structFE AREA INTERF AI 定义结构体变量F AI 来存放各类截面面积和惯性矩 平面刚架静力计算程序流程图 平面刚架静力计算程序流程图 程序模块设计 intReaddata 2 char file 读取平面刚架有限元分析需要的所有数据 如结点信息 单元信息 截面信息 边界支座信息 荷载信息 材料信息等 在此函数中定义全局变量F X F T F U F P F AI F F E0 并从文件中读取相应的数据 函数所需参数 file为数据文件名 成功读取数据 函数的返回值为0 数据文件不存在 返回 1 内存出错 返回1 intKindex 2 建立采用2结点梁单元计算平面刚架的变带宽一维压缩存储的总刚矩阵的索引数组F K i 即总刚矩阵的主元素k i i 被压缩存储后 在F K k 中的位置 记录总刚信息的结构体变量F K在此定义 并计算出总刚矩阵F K k 元素的个数 并为之分配存储单元 函数需要的数据 结点信息F X 单元信息F T 均为全局变量 返回总刚矩阵的最大半带宽值 如果内存出错 则返回0 voidEkbeam 2 计算平面刚架变带宽一维压缩存储的总刚度矩阵F K k 所需数据 结点信息F X 单元信息F T 截面信息F AI 材料信息E0 总刚信息F K 均为全局变量 需调用的函数 voidE Proporty intnb float x double d 计算截面相应的参数d 4 即杆长l 抗拉刚度EA l 抗弯刚度EI l 杆与整体坐标的夹角 voidEk1002 double d double ek 计算2结点梁单元的单元坐标表示的单元刚度矩阵ek 6 6 voidCoorchang doublearf double ek 把单元局部坐标的单元刚度ek 6 6 矩阵转换到整体坐标下 voidP load 2 float p 计算刚架总的荷载向量 p 所需数据 结点信息F X 单元信息F T 荷载信息F P F F 均为全局变量 需调用的函数 voidP Unode intid double lap double d double ep 计算单元非结点荷载引起的等效结点荷载 voidE Proporty intnb float x double d 计算截面相应的参数d 4 即杆长l 抗拉刚度EA l 抗弯刚度EI l 杆与整体坐标的夹角 voidP Guduan intid double lap double pe 计算单元固定力向量 voidBoundProcess structFE BOUNDARYu float p 根据边界条件修改刚度方程 主元素乘大数法 主元素置1法 u 记录边界支座条件的结构体变量 p 结构总的的荷载向量 高斯法解方程组 intSolvc1 long n float ak longjn Solvc1 总刚矩阵三角分解 ak L U Uji Lij Lii 正确返回1 当主元素ifk i i 0 返回 i voidSolvc2 float p long n float ak intjn Solvc2 回代求解 ak 一维压缩存储的总刚矩阵F K k n jn 总刚矩阵索引数组 jn 总刚方程的阶数p jn 荷载向量 函数返回时 存放结点位移 voidEle Force float force float p 计算所有单元的杆端力 force 所需数据 结点信息F X 单元信息F T 荷载信息 F F 均为全局变量 p 所有结点位移向量 调用函数 voidEforce 2 doublearf double ek double up 计算2节点梁单元的单元杆端力向量