有限元語(yǔ)言是元計(jì)算公司開發(fā)的一種工具，用于支持CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）行業(yè)中的有限元分析。它由幾個(gè)核心組件組成，包括前處理程序自動(dòng)生成系統(tǒng)、單元子程序自動(dòng)生成系統(tǒng)、非線性程序自動(dòng)生成系統(tǒng)、用宏命令控制

有限元語(yǔ)言是元計(jì)算公司開發(fā)的一種工具，用于支持CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）行業(yè)中的有限元分析。它由幾個(gè)核心組件組成，包括前處理程序自動(dòng)生成系統(tǒng)、單元子程序自動(dòng)生成系統(tǒng)、非線性程序自動(dòng)生成系統(tǒng)、用宏命令控制的繪圖程序系統(tǒng)以及各種求解器。

前處理程序自動(dòng)生成系統(tǒng)

前處理程序自動(dòng)生成系統(tǒng)是有限元語(yǔ)言中的重要組成部分。該系統(tǒng)采用帶關(guān)鍵字的表格數(shù)據(jù)輸入方式，方便工程師們快速輸入數(shù)據(jù)。用戶可以根據(jù)需要定制表格的數(shù)量、名稱、形式、列變量等，并靈活地指定表格數(shù)據(jù)的類型、顯示格式和存儲(chǔ)方式。此外，用戶還可以在數(shù)據(jù)文件中引入變量和使用FORTRAN函數(shù)表達(dá)式及子程序輸入數(shù)據(jù)，在任何位置插入FORTRAN源程序。該系統(tǒng)還能夠自動(dòng)產(chǎn)生復(fù)雜的有限元網(wǎng)格，并能夠自動(dòng)整合多個(gè)子區(qū)域的數(shù)據(jù)。

單元子程序自動(dòng)生成系統(tǒng)

單元子程序自動(dòng)生成系統(tǒng)是有限元語(yǔ)言中的另一個(gè)關(guān)鍵組件。該系統(tǒng)能夠自動(dòng)生成單元、剛度矩陣、質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和單元荷載向量。用戶只需輸入形函數(shù)表達(dá)式、坐標(biāo)變換表達(dá)式和單元荷載表達(dá)式等信息，即可得到相應(yīng)的單元子程序。此外，該系統(tǒng)還提供了常用的公式庫(kù)供用戶直接調(diào)用，對(duì)于沒(méi)有的復(fù)雜公式，用戶也可以利用該系統(tǒng)的公式生成程序進(jìn)行自動(dòng)生成。

非線性程序自動(dòng)生成系統(tǒng)

非線性程序自動(dòng)生成系統(tǒng)，又稱為算法程序自動(dòng)生成系統(tǒng)，是有限元語(yǔ)言中支持計(jì)算非穩(wěn)態(tài)和非線性耦合問(wèn)題的工具。該系統(tǒng)根據(jù)用戶提供的計(jì)算方法自動(dòng)產(chǎn)生算法主程序和后處理計(jì)算程序。用戶只需提供與線性化和離散化后的代數(shù)方程組相關(guān)的矩陣表達(dá)式和右端項(xiàng)表達(dá)式，即可自動(dòng)生成相應(yīng)的算法程序。這個(gè)系統(tǒng)為解決復(fù)雜的非線性問(wèn)題提供了強(qiáng)大的工具。

用宏命令控制的繪圖程序系統(tǒng)

有限元語(yǔ)言中的繪圖程序系統(tǒng)采用宏命令的方式進(jìn)行控制。用戶可以通過(guò)宏命令調(diào)用繪圖程序系統(tǒng)，并可以靈活地傳遞各種類型的參數(shù)。該系統(tǒng)支持引入變量和數(shù)組，并允許用戶使用各種變量和向量表達(dá)式。此外，該系統(tǒng)還提供了塊結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句，允許修改宏命令的參數(shù)以及讀寫文件。它能直接從計(jì)算結(jié)果文件中提取繪圖數(shù)據(jù)，并能繪制各種平面彩色圖形，如等值線圖、填色圖、向量圖和網(wǎng)格圖等。

各種求解器

有限元語(yǔ)言提供了多種求解線性代數(shù)方程組的程序。這些求解器包括只用內(nèi)存的對(duì)稱和非對(duì)稱帶寬求解器、使用外存的對(duì)稱和非對(duì)稱帶寬求解器、SOR（松弛迭代法）求解器以及共軛梯度法求解器。這些求解器能夠滿足不同類型問(wèn)題的求解需求，并提供了高效、準(zhǔn)確的求解方法。

通過(guò)以上介紹，我們可以看出有限元語(yǔ)言是一種功能強(qiáng)大的工具，它由前處理程序自動(dòng)生成系統(tǒng)、單元子程序自動(dòng)生成系統(tǒng)、非線性程序自動(dòng)生成系統(tǒng)、用宏命令控制的繪圖程序系統(tǒng)以及各種求解器等組件組成。這些部分相互配合，為工程師們提供了便捷、高效的有限元分析環(huán)境，提升了CAE行業(yè)的工作效率和質(zhì)量。