#MATLAB有限元編程思路

>總體上分為三部分:1.前處理 2.計算 3.后處理

##1.前處理

前處理中奏路,網(wǎng)格化后阔蛉,單元的個數(shù)弃舒,以及每個單元有哪些節(jié)點組成,以及各個節(jié)點的坐標状原,必須提取出聋呢。

單元的個數(shù)和節(jié)點個數(shù),節(jié)點坐標密切相關(guān)颠区,而對單元的個數(shù)來說削锰,模型的整體尺寸是確定的,那么單元的尺寸的大小毕莱,決定了單元的個數(shù)器贩。

最大的問題是,就是用什么樣的矩陣去存儲他們朋截,調(diào)用的效率最高蛹稍。當單元的個數(shù)m和n確定下來后,那么單元的尺寸就可以確定部服,那么面對的第一個問題就是編號K艚恪!節(jié)點編號廓八、單元編號厦酬。

>實際上胆描,利用矩陣的行號就可以確定出單元的順序,沒有必要利用單獨的矩陣去表示仗阅。因為關(guān)鍵的信息是單元有哪些節(jié)點組成!

* **單元信息**

這里定義**單元矩陣**国夜,它所存儲的信息是每個單元有哪些節(jié)點所組成减噪,自然的矩陣的行號就可以代表單元的號,每一行的元素车吹,二維CST就只有3個節(jié)點筹裕,這個矩陣是一個(m*n)行,3列的矩陣窄驹。**此外朝卒,為了存儲單元矩陣時,高效地利用內(nèi)存乐埠,應(yīng)該使每個單元內(nèi)的節(jié)點的編號(這里指的是全局的標號)的差值越小越好抗斤,為了達到這樣的目的可以采用先沿著邊長較短的一邊進行節(jié)點編號,然后再進行長邊的編號丈咐。(這里其實已經(jīng)涉及到了節(jié)點編號的問題)**

* **節(jié)點信息**

在前處理中瑞眼,節(jié)點的信息提取,就是指節(jié)點坐標的獲取棵逊,如1號節(jié)點的x和y坐標,2號的坐標伤疙。利用節(jié)點矩陣來存儲這些信息。這里會遇到兩個需要思考的問題辆影,第一個是徒像,節(jié)點如何編號;第二個是蛙讥,對應(yīng)的給定節(jié)點的坐標值

**問題1:**

>節(jié)點的編號锯蛀,當m和n確定下來后,對于每一條線來說键菱,該線上的節(jié)點個數(shù)要比單元格數(shù)多1谬墙,也就是說,節(jié)點的總個數(shù)為(m+1)*(n+1)個经备。按照最小差值的原則拭抬,從短方向開始。編號其實利用矩陣的行號就可以表示出來侵蒙。索引矩陣的行號是個需要注意的問題造虎。

**問題2:**

>節(jié)點坐標,利用幾何上的特性纷闺,依據(jù)確定的單元的尺寸算凿,依次循環(huán)得出每個節(jié)點的坐標值份蝴,按照短方向優(yōu)先的原則進行,定義**節(jié)點矩陣**氓轰,這個矩陣中的元素為坐標值x和y婚夫,利用行號來表示節(jié)點號,對二維的問題來說署鸡,是一個2列的矩陣案糙。

* **兩中矩陣的相互關(guān)系**

單元由節(jié)點組成,而節(jié)點又有著坐標信息靴庆,假設(shè)CST單元來說时捌,為了獲得某個單元的組成信息和位置,那么可以對element矩陣進行索引炉抒,它的每一行都存儲著組成該單元的三個節(jié)點的號奢讨,用element(k,:)這個切片來表達。node矩陣為節(jié)點矩陣焰薄,包含著位置信息拿诸,node的第一列為x值,第二列為y值蛤奥,這樣就可以獲得單元佳镜、節(jié)點的信息,為下一步的單元分析作準備凡桥。

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