有限元复习提纲

有限元复习提纲

有限元法是以力学理论为基础，随着力学、数学和计算机科学相结合而发展起来的一种数值计算方法。

1960年clough提出有限元法

有限元法可以分为两类，即线弹性有限元法和非线性有限元法。

有限单元分析：

1、数学：偏微分方程变换成代数方程

进行求解

2、力学：连续体划分成小单元体，各

单元节点间相连接并建立力平衡关

系

有限元模型是真实系统理想化的数学抽象。由一些简单形状的单元组成，单元之间通过节点连接，并承受一定载荷。

有限元分析重要性

1、可提高产品质量

2、增加材料利用率

3、降低工程技术成本

4、降低人工成本

5、缩短产品设计试制周期

6、增加分析问题广度和深度的能力。单元(Element): 用于离散结构的杆、梁、三角形、四边形、四面体、六面体等。

节点(Node)：单元与单元之间的连接点。具有一定自由度和存在相互物理作用。

有限元模型由一些简单形状的单元组成，单元之间通过节点连接，并承受一定载荷。自由度（Degree of Freedom）：确定物体(或结构)运动时所必须给定的独立运动方程的数目。

节点载荷：作用在节点上的外载荷。

节点力：单元间的作用力。

自由空间内物体

答：有6个自由度，分别为沿x、y、z轴的平动，绕x、y、z轴的转动

桌面上的水杯

答：有3个自由度，分别为沿x、y轴的平动和绕z轴的转动。

节点力与节点载荷的差别？

答：节点力是单元内部的作用力，节点载荷则是作用在节点上的外载荷。

一维结构单元分别有梁单元和杆单元

二维结构单元分别有三角形单元和四边形单元

三维结构单元分别有四面体单元和六面体单元

自由边：只属于一个曲面，默认颜色为红色。共享边：两个相邻曲面所共有，默认颜色为绿色。

压缩边：两个相邻曲面所共有，但在划分网格时被忽略被压缩边，不会生成节点，默认颜色为蓝色。

T型连接边：被三个或三个以上的曲面所共享，默认颜色为黄色。

静态应力分析流程(OPTISTRUCT求解）

1、建立材料属性

2、建立单元属性

3、将单元属性赋予相应的单元

4、建立约束条件

5、将约束条件赋予相应的节点

6、建立边界条件

7、将边界条件赋予相应的节点

8、建立分析工况

9、提交计算

10、观看结果

模态分析主要分为固有频率和振型

汽车结构有限元分析的流程

制定有限元分析方案，就汽车结构模型信息建立有限元模型，再进行有限元模型检查，若不及格，返回上一步，直到合格，再进行接下来的步骤，就载荷与边界约束条件来求解计算，初步结果分析，分析结果讨论评介，模型确定，检验分析设计目标和设计修改结构优化同时进行，分析报告数据存档，分析任务结束。