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使用结构化方法开发的,用Fortran程序设计语言编写的有限元程序随着功能的扩展,将面临维护和扩展的难题。有限元程序已经发展成为CAE软件,并进一步与CAD,CAO,PMD,SDM和TMD等软件融合形成VPD(虚拟产品开发)技术。因此设计一个功能完善,并具有良好系统扩展性和可维护性的有限元软件是该领域的发展需求。从二十世纪九十年代面向对象方法引入有限元程序设计以来,有限元程序设计方法已经获得了很大的进展,但仍然存在很多问题需要解决。本文根据有限元程序的特点,构造了一个可扩展的有限元程序构架,使用UP(统一过程方法)开发,用C++程序设计语言编写了一个面向对象有限元分析程序雏形。本文总结了有限元程序的特点,指出了造成有限元程序难以维护和扩展的原因,给出了一个可以灵活扩展的有限元程序构架。该程序框架将程序中的类主要分为两组:将有限元方法中的概念提取成为数据类,将有限元方法中的算法抽象成为算法类,通过合理的职责分配,减少了类之间不必要的依赖,提高了程序的灵活性,消除了有限元程序中各个概念之间的依赖关系。本文使用UML(统一建模语言)描述这个程序。各章节安排如下:在引言中简要介绍了面向对象有限元编程的研究进展。第一章介绍了本文使用的理论和工具,例如:软件开发方法,C++程序设计语言,UML,UP,EA等。第二章总结了有限元程序的特点,介绍了程序的设想,程序中类的结构,数据类,算法类和用例。第三章给出了程序的构架以及扩展程序功能的方法。在结论中总结全文,并对进一步的研究和工作给出了展望。本文研究获得国家自然科学基金“计算力学与科学工程计算”创新研究群体科学基金(10421202)和国家重点基础研究专项(973)的项目(2005CB321704)资助。