面向对象有限元编程|完整实例_python_UM

面向对象有限元编程|完整实例

本篇代码需要numpy支持。不过目前发现个问题：numpy-1.19.4-cp38和numpy-1.19.4-cp39兼容性有问题。果然是不讲"武德"。还是用numpy-1.19.2-cp38

对于如图所示的桁架，建立材料对象、节点对象、单元对象以及结构对象:

mat1 = Material( 29.5e4 ) # 材料对象

# 节点对象
nd1 = TrussNode2D( 1, 0,    0,   0,  0,  0,       0 )
nd2 = TrussNode2D( 2, 400,   0,   1,  0,  20000,   0 )
nd3 = TrussNode2D( 3, 400,  300,   1,  1,  0,       -25000 )
nd4 = TrussNode2D( 3, 0,   300,   0,  0,  0,       0 )

listNode = [nd1, nd2, nd3, nd4]

# 单元对象
el1 = TrussElement2D( 1, 100, mat1, nd1, nd2 )
el2 = TrussElement2D( 2, 100, mat1, nd3, nd2 )
el3 = TrussElement2D( 3, 100, mat1, nd1, nd3 )
el4 = TrussElement2D( 4, 100, mat1, nd4, nd3 )

listElem = [el1, el2, el3, el4]

# 结构对象
fm = FEModel(listNode, listElem)

完整python代码:

来源：数值分析与有限元编程

面向对象有限元编程|模块化

当程序变长时，可以方便地将其拆分为多个文件以便更容易地执行维护。此外，还可以将实现一个功能的程序段单独放在一个文件中，而不将它们的定义复制到每个程序中。可以通过将计划经常使用的函数的定义放入文件，Python将其称为模块。然后可以导入模块中的定义进入其他模块、脚本或与通常导入的交互模式命令。模块是一个包含Python定义和语句的文件。文件名是模块名，在模块中，模块的名称（字符串形式）可用作全局变量的值__name__模块的__name__属性:在作为程序运行的时候，__name__属性的值是’main’；而作为模块导入的时候，这个值就是该模块的名字了。在阅读代码时，你会发现很多代码中都有 if name==’main’ 这么一行代码语句，也就不难理解这句代码的意思了。将节点类，单元类，结构类，材料类等等单独放到一个文件里作为模块，解决具体问题时，再导入。这里TrussModule文件就是节点类，单元类，结构类，材料类。test文件是一个具体的问题求解。调用模块的功能时，需要在前面加上模块名字。比如import mathmath.cos(1.0) 自定义模块也是如此：import TrussModule # 导入模块mat1 = TrussModule.Material( 29.5e4 ) # 材料对象# 节点对象nd1 = TrussModule.TrussNode2D( 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 )nd2 = TrussModule.TrussNode2D( 2, 400, 0, 1, 0, 20000, 0 )nd3 = TrussModule.TrussNode2D( 3, 400, 300, 1, 1, 0, -25000 )nd4 = TrussModule.TrussNode2D( 3, 0, 300, 0, 0, 0, 0 )来源：数值分析与有限元编程