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DCircle.m的Matlab有限元网格化源程序

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简介:
DCircle.m是一款基于MATLAB编写的高效工具,用于创建精确的有限元分析网格。该源程序特别适用于圆形或近似圆形结构的设计与仿真,简化了复杂几何形状的网格划分过程,为工程师和研究人员提供了一个强大的数值模拟平台。 这是一个MIT论文中的简单有限元网格化方法的Matlab源程序(dcircle.m)。尽管这个程序确实有用,但我个人的理解还不够深入。 以下是对该代码的一个简要介绍: ```matlab function [p,t]=distmesh2d(fd, fh, h0, bbox, pfix varargin) ``` 此函数用于生成二维区域的有限元网格,并返回两个输出: - 节点位置 `p`。这是一个N-by-2数组,包含了每个节点的位置(x,y坐标)。 - 三角形索引 `t`。每一行代表一个三角形单元,包含该单元中的三个节点编号。 输入参数包括: - 几何形状通过距离函数 `fd` 给出。此函数返回从每个点到最近边界位置的有符号距离值。 - 边长需求由边长函数 `fh` 定义,它为所有给定点提供期望的单元大小(即边长度)。 - 参数 `h0` 是初始节点分布中的两点间距离,在均匀网格的情况下,最终生成的网格元素尺寸通常会略大于此参数值。 - 区域边界框定义为数组 bbox=[xmin, ymin; xmax, ymax]。其中 xmin 和 ymin 定义了区域左下角坐标,xmax 和 ymax 则是右上角坐标。 - 固定点位置由一个包含两列的数组 `pfix` 给定。 此外,还可以向函数 `fd` 和 `fh` 传递额外参数(在 varargin 中)。

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  • DCircle.mMatlab
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    DCircle.m是一款基于MATLAB编写的高效工具,用于创建精确的有限元分析网格。该源程序特别适用于圆形或近似圆形结构的设计与仿真,简化了复杂几何形状的网格划分过程,为工程师和研究人员提供了一个强大的数值模拟平台。 这是一个MIT论文中的简单有限元网格化方法的Matlab源程序(dcircle.m)。尽管这个程序确实有用,但我个人的理解还不够深入。 以下是对该代码的一个简要介绍: ```matlab function [p,t]=distmesh2d(fd, fh, h0, bbox, pfix varargin) ``` 此函数用于生成二维区域的有限元网格,并返回两个输出: - 节点位置 `p`。这是一个N-by-2数组,包含了每个节点的位置(x,y坐标)。 - 三角形索引 `t`。每一行代表一个三角形单元,包含该单元中的三个节点编号。 输入参数包括: - 几何形状通过距离函数 `fd` 给出。此函数返回从每个点到最近边界位置的有符号距离值。 - 边长需求由边长函数 `fh` 定义,它为所有给定点提供期望的单元大小(即边长度)。 - 参数 `h0` 是初始节点分布中的两点间距离,在均匀网格的情况下,最终生成的网格元素尺寸通常会略大于此参数值。 - 区域边界框定义为数组 bbox=[xmin, ymin; xmax, ymax]。其中 xmin 和 ymin 定义了区域左下角坐标,xmax 和 ymax 则是右上角坐标。 - 固定点位置由一个包含两列的数组 `pfix` 给定。 此外,还可以向函数 `fd` 和 `fh` 传递额外参数(在 varargin 中)。
  • 三维自动划分(
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    本项目提供一个自动化的有限元分析工具,能够对三维网格进行高效、精确的划分。该软件采用先进的算法优化计算过程,适用于工程仿真与设计中的复杂结构分析。 该FORTRAN开发的三维有限元网格划分源程序功能强大,能够实现自动化的网格划分。
  • Matlab划分代码-huniform.m
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    huuniform.m 是一个用于在 MATLAB 环境下进行均匀化有限元网格划分的源代码文件。该脚本帮助用户自动生成适用于复杂几何结构分析的高质量网格,从而提高数值模拟的精度和效率。 Matlab有限元网格化源程序-huniform.m是MIT的一篇论文中的一个简单的有限元网格化方法实现代码,尽管可能不容易理解,但对需要的人可能会有所帮助。 简单介绍如下: 函数 [p,t]=distmesh2d用于生成以下输出: - 节点位置 p。这是一个 N-by-2 数组,包含了每个节点的 x, y 坐标。 - 三角形索引 t。每行表示一个三角形,包含三个整数来指定该三角形中的节点编号。 输入参数如下: - 几何形状由距离函数 fd 给定。此函数返回从给定点 p 到最近边界点的有符号的距离值。 - 边长需求通过 h 作为 fh 的形式给出,fh 返回所有输入点对应的边长。 - 参数 h0 是初始分布中节点之间的距离(对于均匀网格来说)。最终生成的网格元素大小通常会略大于此输入参数。 - 区域边界框由数组 bbox=[xmin, ymin; xmax, ymax] 给出。 - 固定节点位置以两列形式提供在 pfix 数组里。 - 函数 fd 和 fh 的额外参数可以在最后的可变长度参数 varargin 中给出。
  • 法与MATLAB代码, 方法MATLAB, MATLAB码.zip
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    本资源包含基于MATLAB编程实现的多种有限元方法及其应用案例。通过丰富的示例和详细注释帮助学习者掌握有限元分析及其实现技巧,适合工程计算与科研人员使用。 有限元法及MATLAB代码介绍,包括使用MATLAB编写的有限元方法程序和相关源码。
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    《Circle Circle - MATLAB网格与有限元分析(含自适应有限元)》是一本专注于使用MATLAB进行复杂工程结构仿真分析的教程,深入讲解了如何利用软件构建和优化二维及三维模型,并实施精确的有限元模拟。本书特别强调自适应有限元技术的应用,帮助读者掌握提升计算效率和精度的关键策略。 标题中的circle.rar_Circle_circle matlab 网格_finite element_有限元_自适应有限元指的是一项使用MATLAB实现的关于圆形问题的有限元分析项目。这个项目可能涉及了对圆形区域的网格划分,以及利用自适应有限元方法解决相关问题。在描述中提到有限元例子,适用于自适应网格算法,这只是一部分,还有后传!说明这是一个实际工程案例,使用了自适应网格技术,并且该项目可能是系列的一部分,暗示有更深入的内容或后续章节。 有限元方法(Finite Element Method, FEM)是一种数值计算方法,常用于解决连续体的偏微分方程问题,如结构力学、流体力学和热传导等领域。它将复杂区域划分为许多简单的元素,并在每个元素上应用基本数学模型,最后通过求解元素间的连接条件得到整个区域的解。 在MATLAB中实现有限元方法通常包括以下步骤: 1. **几何建模**:定义问题边界条件及物理域,在本例中为圆形区域。 2. **网格生成**:将物理域划分为多个互不重叠的子区域,即有限元。可使用`triangulation`或`distmesh`等工具进行划分。 3. **弱形式建立**:将偏微分方程转化为适合数值求解的形式。 4. **离散化**:在每个元素上近似弱形式形成线性代数方程组。 5. **系统求解**:使用高斯消元法、LU分解或迭代方法等求解上述形成的方程组。 6. **后处理**:对结果进行进一步分析,例如绘制等值线图和应力分布图。 自适应有限元方法中,网格生成不是一次性完成的。根据计算结果动态调整网格密度,在需要提高精度的地方增加网格数量,同时保持整体效率。这种方法能够有效地平衡计算精度与成本。 压缩包文件名称列表中的circle.m很可能是主程序文件,包含上述步骤的MATLAB代码实现。该脚本可能包括定义问题、生成网格、离散化有限元方程、求解及后处理等功能模块。 为了深入了解该项目,建议打开circle.m查看具体代码,并理解MATLAB基础语法和有限元理论知识。进一步学习可参考相关教程与教材,如《有限元方法及其在MATLAB中的实现》等书籍。
  • 基于MATLAB
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    本简介介绍了一款基于MATLAB开发的有限元分析软件,该程序能够高效地解决结构工程中的复杂问题,提供精确可靠的计算结果。 【基于Matlab的有限元程序】是利用Matlab编程环境实现的一种工程计算工具,主要用于解决结构力学中的梁问题。在工程领域,有限元方法(Finite Element Method, FEM)是一种广泛应用的数值分析技术,用于将复杂的连续区域离散化为众多小的互不重叠的子区域——即有限元,从而简化复杂问题的求解过程。 一、Matlab简介 Matlab是MathWorks公司开发的一款强大的数学计算软件,提供了丰富的函数库和可视化工具。它支持矩阵运算、图像处理、信号处理、数值分析等多个领域的应用,并以其直观的语法和强大的功能成为科研和工程计算的理想选择,特别适合于构建和调试复杂的算法,如有限元法。 二、有限元方法 有限元方法是一种数值计算技术,其核心思想是将复杂的物理问题转化为简单的线性代数问题。通过将连续区域划分为多个互连的单元,并对每个单元内的方程进行近似求解,然后通过节点连接形成全局系统方程,最后利用线性代数方法求解整个系统的解。在梁问题中,有限元方法可以有效地模拟梁的弯曲、扭转和剪切等行为。 三、梁模型 梁模型是结构力学中的常见分析对象,通常由其几何特性(如长度、截面形状)、材料属性(弹性模量、剪切模量、泊松比)以及边界条件(固定端、铰接点或自由端)定义。在Matlab的有限元程序中,会涉及到梁的几何非线性和材料非线性问题,并考虑载荷的影响。 四、Matlab大作业 该任务可能包括编写这个有限元程序的所有代码和相关文档,具体包含以下部分: 1. **前处理**:创建梁的几何模型并定义节点、元素类型及边界条件。 2. **离散化**:将梁划分为多个单元,并分配节点坐标与材料属性。 3. **刚度矩阵组装**:根据每个单元特性计算局部刚度矩阵,然后将其集成到全局刚度矩阵中。 4. **载荷向量构建**:依据给定的加载条件生成相应的载荷向量。 5. **求解系统方程**:利用Matlab提供的线性代数函数(如`linsolve`或`\`操作符)求解包含刚度矩阵和载荷向量在内的线性系统。 6. **后处理**:分析所得的位移结果,计算应力与应变,并绘制变形图以验证结果合理性。 五、学习与实践 通过学习和使用基于Matlab的有限元程序,不仅可以深入理解有限元方法的基本原理,还能提高在该软件中的编程能力。调整模型参数可以研究不同工况下的梁响应情况,这对于理解和预测实际工程中结构的行为具有重要意义。此外,此程序也为进一步扩展提供了基础平台,例如尝试将其应用于其他类型的结构分析(如板壳、三维固体等)。
  • MATLAB代码
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    这段简介可以这样撰写:“MATLAB有限元程序代码”提供了利用MATLAB进行有限元分析的相关编程资源。包括结构、热传导及电磁学等领域的数值模拟与仿真计算。 计算数学科研人员可以使用MATLAB源代码来进行有限元分析。这些代码几乎涵盖了所有与有限元相关的问题,并附有详细的说明文档。
  • 三角形MATLAB划分,含码.zip
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    本资源提供了一个包含完整源代码的MATLAB工具包,用于进行基于三角形网格的有限元分析和网格剖分。适合学习与研究使用。 在计算机科学与工程计算领域内,有限元方法(Finite Element Method, FEM)是一种广泛使用的数值分析技术,用于求解偏微分方程以解决各种物理及工程问题。MATLAB作为一款强大的数学软件工具,在实现FEM方面提供了优良的环境支持。本主题将深入探讨如何在MATLAB中构建三角形网格并进行有限元分析,并介绍相关的源码实现。 首先,建立三角形网格是应用有限元方法的基础步骤之一。利用MATLAB中的`TriScatteredInterp`函数可以有效地把散乱的数据点转化为三角网格形式。用户需提供一系列节点坐标信息,通过使用`delaunay`或`delaunayn`函数生成Delaunay三角剖分结果。 例如: ```matlab % 设定一组节点的坐标值 x 和 y x = [1 2 3 4]; y = [1 2 3 4]; [tri,~] = delaunay(x,y); ``` `tri`是一个索引矩阵,用于表示每个三角形由哪些具体的节点构成。 接着,在进行有限元网格划分过程中通常会涉及到质量矩阵和刚度矩阵的计算工作。MATLAB内置了函数如`femmesh`, 可以创建二维有限元模型,并支持多种元素类型(包括但不限于三角形)。对于简单的几何形状,用户可以直接手动定义各个单元之间的连接关系;而对于复杂的结构,则可以借助于诸如`pdegeom`和`pdetool`等工具来完成网格自动划分的任务。 ```matlab % 创建一个二维有限元模型实例 model = createpde(); geometryFromEdges(model,@(x,y) x.^2 + y.^2 <= 1); % 定义圆形区域边界条件 pdegplot(model,EdgeLabels,on); ``` 在完成网格划分之后,下一步便是进行实际的求解过程。这通常包括离散化、系统矩阵组装、施加边界条件以及最终线性系统的解决等步骤。MATLAB提供了`assemble_system`, `applyBoundaryCondition`, 以及`solvepde`等一系列函数来帮助用户高效地执行这些任务。 ```matlab % 离散化模型并生成网格 geometries = model.Geometry; elements = generateMesh(geometries); u = solvepde(model,elements); % 应用边界条件及求解问题 NeumannBC = @(region,state) state.NodalSolution; % 示例中的 Neumann 边界条件定义 DirichletBC = @(region,state) 0; % 示例中的 Dirichlet 边界条件设置 applyBoundaryCondition(model,Edge,1:model.Geometry.NumEdges,... EdgeType,neumann,Value,NeumannBC); applyBoundaryCondition(model,AllNodes,dirichlet,Value,DirichletBC); u = solve(model); ``` 在MATLAB的源码实现中,上述步骤会有更为详细的描述与展示。此外,还可能包括后处理阶段的工作内容,比如结果可视化以及性能评估等。 通过这种方式,MATLAB为研究人员和工程师提供了一个强大且灵活的应用平台,在流体力学、固体力学及热传导等多个领域内进行精确数值模拟工作,并对复杂系统开展深入研究成为可能。
  • MATLAB FEM工具包_matlabFEM.zip_包含划分MATLAB
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    matlabFEM.zip是一款全面的MATLAB FEM工具包,内含丰富的有限元分析与网格生成代码资源。适合工程及科研人员使用,助力高效解决结构力学问题。 本段落介绍了一个MATLAB有限元计算实例,涵盖了网格划分、有限元分析、数据处理以及可视化等多个方面。
  • C++语言与面向对象设计.rar_C++_C++___设计
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    本资源为《C++语言与面向对象的有限元程序设计》压缩包,内容涵盖利用C++进行有限元分析及编程技巧,适合深入学习C++在工程计算中的应用。 C++语言与面向对象程序设计在有限元程序设计中有重要应用。