基于VB與Fortran混合編程的混凝土壩溫度應力仿真分析軟件開發

郭祥偉,陳國榮,劉銀芳

(河海大學力學與材料學院,江蘇南京 210098)

隨著計算機技術的快速發展和混凝土壩在我國的建設進程,有限元軟件在混凝土壩溫度應力仿真分析中的應用越來越普遍。近年來,以Fortran為核心的有限元仿真程序為解決許多工程技術問題提供了極大的便利[1]。但有限元前后處理的可視化存在較大困難,因此,應用軟件的可視化日益得到工程界的重視。在Windows操作平臺下,VB是用于開發和創建具有圖形用戶界面應用程序的強有力工具之一[2],而且可以方便地調用OpenGL圖形庫,用戶可以使用OpenGL快速開發出高質量的三維圖形。本文基于Fortran源程序結合VB仿真平臺,采用混合編程的方法實現混凝土壩溫度應力仿真分析的可視化。

1 有限元計算前后期處理

混凝土壩溫度應力有限元計算分析[3-4]以Fortran源程序為核心,前后處理采用VB軟件設計開發,全面實現混凝土壩有限元網格的自動剖分,有限元網格結點與單元信息、邊界條件與荷載信息的獲取,后期處理包括生成各種計算成果的曲線分布圖等,所有模塊均為子程序定義的程序單元。

1.1 空間有限元網格剖分算法

當空間結構的邊界面比較復雜或結構內部區域的材料不均勻,或者要考慮網格的布置要求時,一般都將空間結構劃分為若干空間子區域(超單元),并給出各超單元的單元信息、結點坐標以及各個方向的剖分結點數、剖分比例因子和材料類型號。超單元的定義一般要根據結構……