有限元法基礎(chǔ)知識(shí)介紹

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,有限元法的基本計(jì)算步驟,物體離散化,單元特性分析,分析單元的力學(xué)性質(zhì),選擇位移模式,計(jì)算等效節(jié)點(diǎn)力,單元組集,求解未知節(jié)點(diǎn)位移,有限元法的基本計(jì)算步驟,物體離散化,3維實(shí)體的4面體單元?jiǎng)澐?平面的三角形單元?jiǎng)澐?3維實(shí)體的6面體單元?jiǎng)澐?典型基本步驟,1.離散網(wǎng)格化,有限元法的基本計(jì)算步驟,單元特性分析,計(jì)算等效節(jié)點(diǎn)力：將外在的負(fù)載力等效到各個(gè)節(jié)點(diǎn)上物體離散化后，假定力是通過(guò)節(jié)點(diǎn)從一個(gè)單元傳遞到另一個(gè)單元但是，對(duì)于實(shí)際的連續(xù)體，力是從單元的公共邊傳遞到另一個(gè)單元中去的因而，這種作用在單元邊界上的表面力、體積力和集中力都需要等效的移到節(jié)點(diǎn)上去，也就是用等效的節(jié)點(diǎn)力來(lái)代替所有作用在單元上得力彈性體,有限元模型,有限元法的過(guò)程,線性靜力有限元分析步驟,結(jié)構(gòu)離散,形成單元?jiǎng)偠染仃?裝配總體剛度矩陣,施加約束邊界條件,施加載荷,求解方程,計(jì)算位移、應(yīng)力等,F=10000 磅,L=10 英寸YIN,L=10 英寸,面積 A=1.5 英寸,2,彈性模量 E=10,10,6,磅/英寸,2,面積 A=2.0 英寸,2,彈性模量 E=10,10,6,磅/英寸,2,例子：,1,、建立結(jié)構(gòu)有限元模型,L=10英寸,A=1.5英寸,2,L=10英寸,A=2.0英寸,2,結(jié)點(diǎn) 3,#,結(jié)點(diǎn) 1,#,結(jié)點(diǎn) 2,#,單元,單元,2,、形成單元?jiǎng)偠染仃?3,、總裝剛度矩陣,4,、施加邊界條件,5,、施加作用載荷,有限元分析方法的發(fā)展與應(yīng)用,目前應(yīng)用較多的通用有限元軟件如下表所列：,另外還有許多針對(duì)某類問(wèn)題的專用有限元軟件，例如金屬成形分析軟件Deform、Autoform，焊接與熱處理分析軟件SysWeld等。

軟件名稱,簡(jiǎn)介,MSC/Nastran,著名結(jié)構(gòu)分析程序，最初由NASA研制,MSC/Dytran,動(dòng)力學(xué)分析程序,MSC/Marc,非線性分析軟件,ANSYS,通用結(jié)構(gòu)分析軟件,ADINA,非線性分析軟件,ABAQUS,非線性分析軟件,有限元方法的應(yīng)用,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)支架的強(qiáng)度分析（劉道勇，東風(fēng)汽車工程研究院動(dòng)，用MSC/Nastran完成）,有限元方法的應(yīng)用,BMW曲軸的感應(yīng)淬火（用SysWeld軟件完成）,有限元軟件使用的基本步驟,三個(gè)步驟：前處理（,PREPROCESSION,），求解（,SOLUTION,），后處理,POSTPROCESSION,）,前處理,單元選擇,材料定義,幾何建模,網(wǎng)格劃分,模型局部調(diào)整,施加荷載,有限元軟件使用的基本步驟,求解,分析問(wèn)題的類型,設(shè)定分析參數(shù),添加荷載條件,建立荷載工況,求解,有限元軟件使用的基本步驟,后處理,結(jié)果的文字輸出,(Result List),結(jié)果的云圖輸出,(Result Contour),結(jié)果的矢量輸出,(Result Vector),結(jié)果的路徑輸出,(Result Mapping),Element Table,的提取,Load Case,及其組合,。