有限元计算结构力学fortran程序Word下载.docx
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NL——荷载工况数;
H——截面高度;
E——弹性模量;
JC——单元定位向量数组;
X(NJ),Y(NJ)——节点的X,Y坐标值;
JE(NE,2)——单元两端节点码数组;
AI(NAI,2)——按单元类型顺序存放A与I,AI(I,1)—第I类单元的截面积,AI(I,2)—第I类单元的
惯性矩;
MT(NE)——单元所属单元类型号;
JS(NS,4)——特殊节点信息,JS(I,1)—结点码;
JS(I,2),JS(I,3),JS(I,4)—U,V,CETA约束信息,
有约束为1,没有约束为0;
从节点某位移同主节点时位移时,该位移约束信息填主节点码;
PJ(NP,3)——节点荷载信息数组;
PJ(I,1)—节点力所在节点号;
PJ(I,2)—节点力作用坐标方向:
坐标方向U,V,M分别为1,2,3;
PJ(I,3)—节点力的大小(含正负号);
U,V方向集中力时,
与坐标轴正向同向为正,M按右手法则为正;
本程序推导过程取y轴向下为正。
PF(NF,4)——非节点荷载数组,并给出以下类型说明:
前6类型数据输法(梯形等可以用叠加法计算):
PF(I,1)-单元码;
PF(I,2)-类型;
PF(I,3)-荷载大小;
PF(I,4)-c值;
1——垂直于单元的均布力,大小为q,以坐标轴正向为正,c为荷载末端距i节点距离;
2——非节点集中力P,c为荷载距i节点距离;
3——非节点集中力距M,c为荷载距i节点距离,右手法则判正负;
4——三角形荷载,c为荷载距i节点距离,i端为0,距离i端c时力为q;
j端为0的三角形,可按叠加法处理。
5——沿杆轴向均布力,大小为q,c为荷载末端距i节点距离;
6——沿杆轴向集中力,大小为q,c为荷载末端距i节点距离;
从第7到第9类型(支座沉降)数据输法:
PF(I,1)-单元码;
PF(I,3)-位移大小(含正负),坐标轴正向位为正,转角按右手法则;
PF(I,4)-沉降所在的单元位移分量,i端为1-3,j端为4-6;
7——沿轴向支座沉降;
8——垂直于轴向支座沉降;
9——支座转动;
10——制造误差,PF(I,1)—制造误差所在单元,PF(I,2)-类型;
PF(I,3)-误差大小(含正负),正负取决于消除
误差时端点的运动方向,PF(I,4)—误差所在坐标号;
11——温度荷载,PF(I,1)—荷载所在单元,数据形式为:
ElementNo.1,如2单元上有温度荷载,则PF(I,1)=2.1;
PF(I,2)—温度变化值t1,PF(I,3)—温度变化值t2,PF(I,4)—材料线膨胀系数;
TK(NN)——采用一维存储结构刚度矩阵,上半带元素(每列第一个非零元素到对角元);
KD——主元地址数组,表示结构刚度矩阵的主元在TK中的序号,KD中最后一个数是TK中元素的总个数;
JI——结构刚度矩阵上半带的非对角元素在TK中的地址,JI=KD(J)-J+I;
JN(NJ,3)——结点位移分量编号数组,用于存放结点三个位移的位移分量号码,
JN(I,1),JN(I,2),JN(I,2)-分别为结点I的U,V,CETA分量的位移分量(坐标)号码;
P(N)——节点荷载列阵;
在回代求位移时存放位移量;
F(N)——求得的杆端力列阵;
FO(6)——等效节点荷载列阵;
****************************************************************************************
**********************平面结构分析源程序内容**************************************
PROGRAMPFF
DIMENSIONX(50),Y(50),JE(50,2),MT(30),AI(10,2),JS(20,4),PJ(50,3),PF(50,4),JN(50,3),
&
KD(150),TK(1000),P(150),F(6),H(50)
DOUBLEPRECISIONTK,P,F
CHARACTER*200TL
OPEN(1,FILE='
INDAT.DAT'
STATUS='
OLD'
)
OPEN(2,FILE='
OUTDAT.DAT'
NEW'
READ(1,70)TL
READ(1,*)NE,NJ,NS,NAI,NL,E
WRITE(2,10)NE,NJ,NS,NAI,NL,E
10FORMAT(5X,'
PLANEFRAMESTRUCTUREANALYSIS'
/5X,'
**********'
//2X,'
CONTROLPARAMETERS&
OFSTRUCTURE'
NE='
I2,8X,'
NJ='
NS='
NAI='
I2,/5X,'
NL='
E='
E12.4)
CALLINPUT(NE,NJ,NS,NAI,X,Y,JE,MT,AI,JS,H)!
读入数据文件
CALLDJN(NJ,NS,JS,JN,N)!
计算结构自由度数N,形成结点位移分量数组JN
CALLADE(NE,NJ,N,JE,JN,KD,NN)!
形成主元地址数组KD(N)
CALLSSM(NE,NJ,NAI,E,N,NN,X,Y,JE,MT,AI,JN,KD,TK)!
形成总刚,一维存储数组TK(NN)
CALLUTDU3(TK,NN,KD,N)!
对总刚进行UTDU分解,以用于解方程组
DO20LC=1,NL!
对工况循环
READ(1,70)TL
READ(1,*)NP,NF!
读入工况信息
WRITE(2,30)LC,NP,NF
30FORMAT(/2X,'
LOADDATA'
/10X,'
LOADCASE='
I3/10X,'
NP='
I3,8X,'
NF='
I3)
CALLNLV(NE,NJ,NAI,E,N,NP,NF,X,Y,JE,JN,PJ,PF,MT,AI,P,H)!
形成总荷载列阵P(N)
CALLBACK3(TK,NN,P,N,KD,JN,NJ)!
解方程组并输出结点位移,存放在数组P(N)中
WRITE(2,40)
40FORMAT(//4X,'
MEMBER-ENDFORCESOFELEMENTS'
/4X,'
ELEMENT'
13X,'
N'
17X,'
V'
M'
DO60M=1,NE
CALLMQN(M,NE,NJ,NAI,N,NF,E,X,Y,JE,MT,AI,JN,PF,P,F,H)!
计算单元杆端力,存放在数组F(6)中
WRITE(2,50)M,(F(I),I=1,6)!
输出杆端力
50FORMAT(/1X,I10,3X,'
N1='
D12.4,3X,'
V1='
M1='
D12.4/14X,'
N2='
D12.4,3X,'
V2='
M2='
D12.4)
60CONTINUE
20CONTINUE
70FORMAT(A)
CLOSE
(1)
CLOSE
(2)
END
SUBROUTINEINPUT(NE,NJ,NS,NAI,X,Y,JE,MT,AI,JS,H)!
DIMENSIONX(NJ),Y(NJ),JE(NE,2),MT(NE),AI(NAI,2),JS(NS,4),H(NE)
INTEGERNO
READ(1,*)(NO,X(I),Y(I),I=1,NJ)
READ(1,*)(NO,JE(I,1),JE(I,2),MT(I),H(I),I=1,NE)
READ(1,*)(NO,(AI(I,J),J=1,2),I=1,NAI)
READ(1,*)((JS(I,J),J=1,4),I=1,NS)
WRITE(2,10)(I,X(I),Y(I),I=1,NJ)
WRITE(2,20)(I,JE(I,1),JE(I,2),MT(I),I=1,NE)
WRITE(2,30)(I,(AI(I,J),J=1,2),I=1,NAI)
WRITE(2,40)((JS(I,J),J=1,4),I=1,NS)
10FORMAT(//2X,'
COORDINATESOFJOINTS'
/6X,'
JOINT'
11X,'
X'
Y'
/(6X,I4,5X,2F12.4))
20FORMAT(//2X,'
INFORMATIONOFELEMENTS'
4X,'
JOINT-I'
4X,'
JOINT-J'
5X,'
TYPE'
/(2X,4I10))
30FORMAT(/7X,'
10X,'
A'
12X,'
I'
/(8X,I2,5X,2F12.6))
40FORMAT(//2X,'
INFORMATIONOFSPECIALJOINTS'
u'
4x,'
v'
ceta'
/(6X,4I5))
70
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