MATLAB实现的EFG无网格数值模拟系统

资 源 简 介

基于MATLAB开发的EFG无网格方法计算平台，支持二维/三维连续体力学问题的数值求解。提供弹性力学、热传导等多物理场仿真，具备动静力学分析和可视化后处理功能。

详 情 说 明

MATLAB 环境下的 EFG（嵌入有限颗粒）方法计算模拟系统

项目介绍

本项目是一个基于 EFG（嵌入有限颗粒）无网格数值模拟方法的计算框架，使用 MATLAB 语言开发。该系统旨在解决二维及三维连续体力学中的各类物理场问题，如弹性力学、热传导和流体力学等。它通过对计算域进行节点离散，并利用移动最小二乘法构建形函数，结合伽辽金弱形式进行离散化求解。系统支持动态与静态问题的分析，并提供完整的后处理与可视化功能，便于用户进行科学研究与工程仿真。

功能特性

• 多物理场支持：支持弹性力学、热传导、流体力学等多种物理场的仿真计算。
• 动静力学分析：可求解结构静力学平衡问题与动力学瞬态演化过程。
• 核心算法完备：集成了移动最小二乘近似、形函数构建、数值积分、边界条件处理等 EFG 方法核心模块。
• 动态节点管理：采用动态节点分配算法，优化计算效率与精度。
• 结果后处理：提供位移场、应力场等结果数据的可视化，支持生成动态演化动画（AVI格式）和关键参数时序曲线图。
• 收敛性与误差分析：自动进行收敛性分析并生成误差评估报告。

使用方法

1. 准备输入文件：

* 几何模型：提供 STL 格式文件或直接定义节点坐标矩阵。 * 材料参数：设置弹性模量、泊松比、密度等相关物理属性。 * 边界条件：定义位移约束、荷载分布及初始条件。 * 计算参数：指定节点密度、影响半径、数值积分方案等。

1. 运行模拟：

在 MATLAB 环境中执行主程序，系统将根据输入参数进行计算。

1. 获取输出结果：

* 数值结果：节点位移场、应力场等数据矩阵。 * 分析报告：收敛性分析与误差评估文本报告。 * 可视化结果：动态演化的 AVI 动画文件、关键物理量的时序变化曲线图。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本
• 推荐配置：为保证三维或大规模问题计算效率，建议配备 8GB 及以上内存。

文件说明

项目的主入口程序负责统筹整个模拟流程，其具备以下核心能力：首先，它进行初始化设置，读取用户定义的几何、材料及边界条件等参数；其次，调用核心算法模块执行节点离散、形函数构造、系统矩阵组装以及方程求解等关键计算步骤；最后，对求解得到的位移、应力等结果数据进行处理，驱动可视化模块生成云图、动画及曲线，并输出收敛性和误差分析报告。该文件是整个系统运行的控制中心与调度枢纽。