有限元模型

对称轴
6.2 几何模型的建立
1. 对称的基本形式
Reflection symmetry Types of
单 元 节 点 编 号
单 元 材 料 特 性 码
单 元 物 理 特 性 值 码
单 元 截 面 特 性
相 关 几 何 数 据
位 移 约 束 数 据
载 荷 条 件 数 据
热 边 界 条 件 数 据 码
其 它 边 界 条 件 数 据 码
6.1 有限元建模概述 四、有限元建模的基本原则 1 、保证精度原则
软件
单元库
实际结构 设计方案
分 析 问 题 定 义
几 何 模 型 建 立
单 元 类 型 选 择
单 元 特 性 定 义
网 格 划 分
模 型 检 查
边 界 有限元模型 条 计算 件 定 义
结果比较
测试
模型修正
6.1 有限元建模概述
Example of modeling
fixed
Calculation: stress, deformation,reaction
6.1 有限元建模概述
分析问题定义
• Plane stress structure
• Static analysis • Linear
6.1 有限元建模概述
CAD model
details ignored
Geometric model for FEA
6.1 有限元建模概述
单元类型选择
Element type：
6.1 有限元建模概述
Modeling
Solving
Post-processing
6.1 有限元建模概述
deformation
6.1 有限元建模概述
Stress distribution
6.1 有限元建模概述
Reaction
6.2 几何模型的建立
一、几何模型的定义
• geometric description of analyzed objects
• providing geometric information for meshing
6.2 几何模型的建立 一、几何模型的定义
Meshing
Geometric model
domain
Analyzed Object
6.2 几何模型的建立
CAD 模型
FEA几何模型
6.2 几何模型的建立
结构类型
modeling
Finite element model
Solving(Calculating)
results
Evaluate Optimize modify
Post-processing
6.1 有限元建模概述 二、有限元建模的重要性
Modeling
— a key stage in the process of finite element analysis
6.2 几何模型的建立 1、降维处理
3D
Simplify
Solid model
2D
Plane Easy to mesh
6.2 几何模型的建立
6.2 几何模型的建立 2、细节简化
Ignore Details
Details —— relatively very small
Affecting size and relative density of mesh
CAD/CAE/CAM技术
第六章
有限元建模方法
Method of Finite Element Modeling
第六章 有限元建模方法 6.1 有限元建模概述 6.2 几何模型的建立 6.3 单元类型及单元特性 6.4 网格划分方法
6.5 边界条件定义
6.1 有限元建模概述 一、 有 限 元 分 析 的 三 个 阶 段
• Affecting the result accuracy • Affecting the calculating process • High requirements for analysts • time - consuming
6.1 有限元建模概述 三、有限元模型的定义
Finite element model
结构离散
前处理 pre-processing
单元分析
ke
总刚集成
K Kt {Pt}
载荷移置
R
边界条件定义
求解 solving
解线性方程组
求单元应力、应变
、
结果处理、显示、分析
后处理 Post-processing
6.1 有限元建模概述
Physical problem Or Design
3节点三角形平面应力单元
6.1 有限元建模概述
单元特性定义
Element properties：
材料特性：E, µ 单元厚度：t
6.1 有限元建模概述
网格划分
6.1 有限元建模概述
模型检查 • 低质量单元 • 畸形单元 • 重合节点 • 重合单元
6.1 有限元建模概述
边界条件定义
集中力 固定约束
6.2 几何模型的建立
6.2 几何模型的建立
Considerations when ignoring details
1. Stress magnitude at details
2. What to Calculate
6.2 几何模型的建立
6.2 几何模型的建立 3、局部结构的利用
6.2 几何模型的建立 4、对称性的利用
平面（应力、应变）问题
几何模型型式
表面模型 轴对称问题
空间问题
杆件结构 薄板弯曲问题
实体模型
线框模型
表面模型
薄壳问题
轴对称薄壳问题 线框模型
6.2 几何模型的建立
二、形状处理方法
Actual shape
Geometric model
Extracting Process the actual shape
最大变 形
单元数量
6.1 有限元建模概述 四、有限元建模的基本原则 1 、保证精度原则
真实解
二次单元 最 大 变形 一次单元
单元数量
6.1 有限元建模概述 四、有限元建模的基本原则 2、控制规模原则
1. 计算时间 2. 存储Baidu Nhomakorabea量
3. 计算精度
4. 其 他
6.1 有限元建模概述 五、建模的一般步骤
Input data
solvers
Node data
Element data Shape and material
Boundary condition data
Interaction with outside
有限元模型
节 点 数 据
单 元 数 据
边界条件数据
节 坐 坐 位 节 单 点 标 标 移 点 元 参 参 编 考 考 总 编 号 值 系 系 数 号 代 代 码 码