计算力学当前发展特点

最美时光

　　计算力学的发展面貌大致可以归纳为如下几个特点：
　　(1)线性问题趋于成熟 这并不是等于说线性问题已经完全没有问题了，而是说它已经从理论阶段转化为工程应用阶段了。
　　(2)大范围非线性计算力学问题是当前比较重要的一个方向之一
( m& [+ Q% {/ k; a& X; x6 X  m; O　　什么是大范围计算力学问题呢?非线性力学问题的研究可以追溯到18世纪，例如早在1744年Euler求解弹性线就是非线性力学问题。但是现在做为计算力学的非线性问题处理是很不同的，早先是针对不同问题采用不同的特殊技巧来处理，而现在则要求用数值方法能成批地处理非线性问题。
6 I8 z4 l; r1 E; c. K' m! T! M　　从60年代起，非线性计算力学就已经收到各方面的重视。所谓大范围非线性问题是指在处理非线性力学问题时在如下三个方面达到了新的高度：
! f: |, v6 B1 [* ^& S　　1)强非线性，即这种非线性不是对线性问题的微小偏离而是带有全局性的偏离。这时传统的处理非线性问题方法(小参数法)就显得不适用了。因为线性问题的解不能作为实际问题的很好的近似。例如有屈服材料的力学行为，强冲击问题等。
; \4 s! g* u  a% ], {% t5 u　　2)问题离散化后自由度很多，达到成千上万甚至几十、几百万的未知量的规模。
" w& P- c3 `! Y/ d　　3)具有各种因素的耦合问题，包括应力、应变、温度、速度、加速度等。有的还有其他场与流场、电磁场和固体的耦合作用问题。
9 a5 {0 L- _& }# W) a: V* ?2 |　　4)大型软件的发展与完善 计算力学软件的通用性，是计算力学软件发展的一个突出特点。以有限元程序为例，最早是就事论事地一个问题一个问题编一个程序。到了6、70年代，情况有所改变，一个程序能解决计算一类力学问题，如平面弹性问题、板、壳问题。再后来，一个学科的大部分问题用一个程序就可以求解了，如线性弹性结构通用程序SAP就是这样的程序。
　　我国在通用程序的研制上是相当落后的，国内真正站住脚的自编程序为数很少，在国际上更谈不上。
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