【摘 要】
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该文综合结构力学、计算数学、计算机科学等学科的研究进展,对建筑结构CAD中有限元程序设计方法作了一个系统的研究.该文的研究工作,试图改变传统结构有限元程序的设计方式,
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该文综合结构力学、计算数学、计算机科学等学科的研究进展,对建筑结构CAD中有限元程序设计方法作了一个系统的研究.该文的研究工作,试图改变传统结构有限元程序的设计方式,为构造一个具有较高的扩充和维护性能、以及计算效率的通用结构有限元分析平台打下基础.首先,该文针对传统有限元过程存在的弊端（例如代码和全局数据紧密耦合）,使用软件工程学中的面向对象分析（Object-oriented Analysis,OOA）、面向对象设计（Object-oriented Design,OOD）和面向对象编程（Object-oriented Program,OOP）等手段,对有限元过程进行面向对象的模型化,着重描述对象/类之间的静态和动态关系.同时,首次在面向对象有限元（Object-oriented Finite Element,OOFE）的研究工作中提出对象关系的分层设计原则,使得对象/类之间的关系确定有章可循.此外,还首次使用软件工程中的统一建模语言UML（Unified Modeling Language）构造了一个简洁实用的OOFE程序构架.其次,开展关于先进计算机技术中的并行计算在有限元程序设计方面应用的基础研究工作.在这些研究工作的基础上,该文确定了基于消息传递的有阴元程序的整体和局部并行策略.最后,该文对前述工作在NOWs进行了实例计算,以验证并行策略和并行程序的正确性;同时对并行有限元程序的并行性能指标作了统计和分析.理论研究、文献对比和实例考核表明,该文所研究的基于消息传递的面向对象有限元程序是正确、实用和先进的,达到了预期的研究目标.
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