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《Matlab语言及其在有限元编程中的应用论文》.pdf
2003 年 12 月 湛江师范学院学报 Dec ,2003
第 24 卷 第 6 期 JOURNAL OF ZHANJ IAN G NORMAL COLL EGE Vol 24 No6
Matlab 语言及其在有限元编程中的应用
1 2 . 3
宋建辉 ,涂志刚
( 1 广东湛江卫生学校 电教中心 ,广东 湛江 524037 ;
2 中山大学化学与化学工程学院 ,广东 广州 510275 ;
3 广东湛江包装材料企业有限公司 ,广东 湛江 524022)
摘 要 :通过运用 Matlab 语言进行聚合物异型材口模挤出的三维流动计算机模拟 ,详细比较了
Matlab 语言与其它高级语言进行有限元编程的优缺点 ,并讨论了用 Matlab 语言进行有限元编程的
方法及技巧 ,实践证明 ,Matlab 是进行有限元工程计算编程的高效编程工具.
关键词 :Matlab ;有限元 ;编程
( )
中图分类号 :O4845 文献标识码 :A 文章编号 :1006 - 4702 2003 06 - 0101 - 05
Matlab 是美国Mathworks 公司推出的一种以矩阵为基本单位的高效数值计算语言 ,直观易
学 ,其代码非常符合人们的思维习惯 ,被称为“演算纸式”编程语言. 近年来 ,Matlab 在国内许多设
计单位和科研机构特别是高校得到了广泛的应用 ,它主要应用于 自动控制系统 、数字信号处理 、
时间系列分析等方面. 本文根据笔者运用 Matlab 语言进行聚合物异型材 口模挤出的三维流动计
算机模拟研究的实践探索 ,从有限元工程计算方面讨论了用Matlab 语言编制程序的优缺点 ,并提
供了有限元程序设计的方法及技巧.
1 聚合物异型材口模挤出的三维罚有限元方法
由于聚合物异型材挤出口模内高分子熔体流动状态的复杂性 ,在其流变学分析过程中 ,根据
熔体的特点 ,作如下假设 :稳态层流 、壁面粘附、惯性力和重力不计 ,等温流动 、熔体不可压缩. 从
上述假设可以得到高分子熔体在口模内流动的控制方程为[ 1 ,2 ]
连续方程 ·U = 0 或 div U = 0 ( 1)
τ (2)
动量方程 - P + ·= 0
( ) τ ( ) ( )
式中 U - 速度矢量 ms , - 应力张量 Pa ,P - 压力 Pa . - 是一个微分算子 ,
= δ + δ + δ ,δ(i = 1 ,2 ,3) - 单位矢量 ;div 表示散度.
1 x 2 y 3 z i
研究中采用广义牛顿流体模型 ,其应力 - 应变关系如下
··
(3)
τ η(γ) γ
= 2
收稿 日期 :2003 - 08 - 11
( )
作者简介 :宋建辉 1968 - ,女 ,浙
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