8、使用Fortran实现一维有限元模型中的弹塑性分析

使用Fortran实现一维有限元模型中的弹塑性分析

1. 引言

在材料科学和工程领域，数值分析是理解材料行为的关键工具之一。Fortran作为一种经典编程语言，因其高效性和灵活性，在数值计算和有限元分析中依然占据重要地位。本文将详细介绍如何使用Fortran实现一维有限元模型中的弹塑性分析，并通过具体示例和算法流程图展示其应用和实现过程。

2. 一维有限元模型的Fortran实现

2.1 代码结构概述

在实现一维有限元模型时，Fortran代码通常分为以下几个部分：
- 主程序 ：负责总体控制和调用子程序。
- 子程序 ：用于处理特定任务，如读取输入文件、设置初始值、更新状态变量等。
- 输入文件 ：包含所有必要的参数，如杨氏模量、塑性模量、初始屈服应力等。
- 输出文件 ：记录计算结果，便于后续分析。

2.2 主程序

主程序是整个计算的核心，负责初始化和迭代计算。以下是主程序 FEM1Ele1D.f 的代码示例：

program FEM1ele1D
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
! utot- total prescribed displacement
! Ftot- total prescribed force
! eps- strai