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近四十年來，有限元分析方法得到了充分的發(fā)展，在建筑、船舶、航空、機械、水利等相當廣泛的工程領域得到應用，已經(jīng)成為這些領域求解工程問題最有效的數(shù)值計算方法之一。有限元方法的實現(xiàn)離不開計算機程序。國內(nèi)外開發(fā)了相當多的有限元計算軟件，甚至還有商用軟件包，如ANSYS、NASTRAN等等。但是，這些商用和非商用軟件大多數(shù)采用傳統(tǒng)的結構化程序設計方法，同樣存在軟件工程中的軟件危機，可維護性、可重用性、可擴充性差。八十年代末期人們開始重視這些問題，力求找到新的解決辦法。面向對象方法以其特有的優(yōu)勢，逐漸受到人們的重視。自從1990年B.w.R.Ford第一次完整的闡述面向對象有限元的概念以來，在這一領域的研究工作如火如茶的展開了。截至到1999年底，該領域的相關論文已達到四十多篇。
面向對象有限元方法是將有限元理論和軟件工程中的面向對象方法緊密的結合在一起。在討論面向對象方法在某一領域的應用時，通常按照面向對象分析(OOA)、面向對象設計(00D)、面向對象編程(00P)的順序描述。本文也按此過程展開。限于篇幅一些內(nèi)容作了省略，另外根據(jù)工程需要增加了面向對象方法增強有限元軟件的表現(xiàn)和面向對象有限元的擴展等部分。
面向對象分析是直接將問題映射為對象表示的實體，用類層次表達系統(tǒng)的抽象層次關系，用消息在各對象之間傳遞控制的數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)分析和建模方法降。主要工作有對象的識別、對象屬性和方法的確定，以及對象之間的相互關系的確定等等。
面向對象方法學有許多對象識別方法，如Goad的詞法分析等。目前在有限元軟件設計中，對象的識別主要是依靠經(jīng)驗和直覺。因而不同研究者識別出來的對象模型不完全一致，但差別不大。相當多的研究者都進行過這項研究工作，比較典型的是文獻中的對象模型，認為可適當簡化為圖的形式。在圖中，縮進表示繼承關系。這些對象的含義一般可以由其名字判斷出來。另外，文獻還提到用NodeTree、ElementTree等對象來管理Node、Element等對象，可以視為圖對象的補充。
從有限元分析的整個過程著手，還是比較容易確定各個對象的屬性和方法，如計算單元剛度矩陣應該由單元對象完成，所以單元對象就有一個存儲單元剛度矩陣的屬性以及一個計算該矩陣的方法。文獻等對此作了比較詳細的討論，例如文獻中的單元對象如圖2示。
繼承關系最容易找出來，并容易理解。對象簡單列表就反映了一個繼承關系，只是這樣的繼承關系沒有表述完全。圖給出了文獻詳細表述的單元對象繼承關系。由此可見完整的對象繼承關系還是比較復雜的，應視具體研究需求而定。
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