船舶面向对象有限元的应用研究(2)

因此，针对船舶有限元分析程序本身的复杂性和易错性，以及在程序设计方法上的不足，结合面向对象技术提供的新的、先进的设计方法，采用面向对象技术原理进行船舶有限元分析程序的开发就成为船舶有限元分析程序发展的趋势。在开发船舶结构有限元分析前后处理系统(Marifep)中，我们采用了面向对象技术方法，感觉面向对象技术特别适合于有限元分析软件的开发编制。

1 面向对象有限元方法的特征

面向对象方法的核心思想是将一切客观实体都看成对象。面向对象方法将待解决的问题进行实体分解，实体的选择不是基于计算机本身的能力，而是因为实际中它们确实存在，并具有某些物理或概念性界限。实体在计算机程序中表示为对象，其目的在于实际问题中的实体与程序中的对象具有一一对应的关系。用面向对象的语言进行程序编制意味着将实体对象抽象建立为新的数据类型（称为类Class），以及使这些数据类型能够通过建立仅与类相关的方法（函数）来处理信息，将数据结构和其操作封装在类对象中，达到类对象中数据结构与其操作过程彼此不分离，从而提高了程序的易重用性、易维护性、易扩展性。用户建立类对象的变量，并将信息传送给类对象，实现利用计算机解决实际问题的目的。

有限元方法在按层次分类和聚合方面与面向对象方法有许多相似之处，由于具有了面向对象方法的特点，有限元方法同样具有可重用性和可扩展性，通过运用相同的基类单元，可组合成多种不同类型和不同规模的结构体。面向对象结构有限元分析程序有着更高层次的抽象和分类，因此它的可重用性和可扩展性内容更为广泛和深入，为扩展计算分析功能和增加单元模型带来了方便。

总之面向对象的有限元方法具有如下优点：

1 对象与类概念明确，易于组织程序体系结构；

2 程序模块具有强内聚度和低耦合度，易于维护和修改；

3 与其它系统的数据交换具有强嵌入性；

4 系统易于向智能化方向发展。

2 船舶结构的面向对象分析和设计

船体结构本身是由壳板、型材等元件组成的组合体，其力学模型可以抽象为大型空间薄壁结构 [2]。在船舶结构设计计算时，通常总是将船体这样一个空间薄壁结构，人为地分成若

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