有限元读书报告

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计算结构力学读书报告

计算结构力学读书报告

计算结构力学读书报告在解决平面问题时,我们可以采用有限元的方法来分析。

有限元法的物理实质是:把一个连续体近似的用有限个在节点处相连接的单元组成的组合体来代替,从而把连续体的分析转化为单元分析加上对这些单元组合的分析问题。

有限元和计算机的结合,产生了巨大的威力,应用范围很快从简单的杆、板结构推广到复杂的空间组合结构,是过去不可能进行的一些大型复杂结构的静力分析变成常规的计算,固体力学中的动力问题和各种非线性问题也有了各种相应的解决途径。

有限元法的基本作法,首先是对求解的区域进行离散化,即把具有无限多个自由度的连续体划为有限多个自由度的结构体。

其次,选择一个表示单元内任意点位移随位置变化的函数式,并且按照函数插值理论,将单元内任意点的位移通过一定的函数关系用节点位移表示。

随后则从分析单个单元入手,利用变分原理建立单元方程,接着将所有的单元集合起来,并与节点上的外荷载想联系,进行整体分析,得到一组以节点位移为未知量的多元线性代数方程,引入位移边界条件以后进行求解。

解出节点位移,再根据弹性力学集合方程计算出单元的应变和应力。

总结起来,用有限元法分析问题的主要步骤:(1)求解区域或者结构的离散化(2)选择位移模式(3)推导单元刚度方程(4)集合单元刚度方程,形成有限元法的基本方程(即总体刚度方程)(5)求解方程,得到节点位移(6)由节点位移计算单元的应变和应力下面举一个平面问题来讨论如图所示的一个平面薄板,利用计算结构力学的方法来求解。

设该薄板是边长为1m的正方形,E=1kN/m2,u=0,t=1m,划分为1,2两个单元,可以得到每个单元的局部坐标:对单元① 1(0,0)2(1,0)3(0,1)对单元② 1(1,0)2(1,1)3(0,1)KeBT10 D B t ,0.5,故可以求出B = 10 1 11000010011 01Eu D 21 uu100 ,故可以求得D 1 u2 1 0 00***** 1 1 20 0 1 2 *****1 *****1 *****0 2 0 0 0 2KeBTD B t ,故可以求得K13 1 1 24 1 1 0同理可以求出单元②1 0 1 1 4 1 0 1020 2001031 2 11 2130 100 20201 0 1 1 0 1K2将局部坐标转化为整体坐标,形成总体刚度矩阵3 1 1 1 0K4 2 1 0 013 1 20 1001 ***** 200 ***** 1 1***** 1 11 ***** 200 2 1 10310 0 11 2 1 3求出总体刚度矩阵后,引入约束条件,可以解出各节点的位移。

有限元分析报告

有限元分析报告

有限元分析报告
有限元分析是一种工程结构分析的方法,它可以通过数学模型和计算机仿真来
研究结构在受力情况下的应力、应变、位移等物理特性。

本报告将对某桥梁结构进行有限元分析,并对分析结果进行详细的阐述和讨论。

首先,我们对桥梁结构进行了几何建模,包括梁柱节点的建立以及材料属性的
定义。

在建模过程中,我们考虑了桥梁结构的实际工程情况,包括材料的弹性模量、泊松比、密度等参数的输入。

通过有限元软件对桥梁结构进行离散化处理,最终得到了数学模型。

接着,我们对桥梁结构施加了实际工况下的荷载,包括静载、动载等。

通过有
限元分析软件的计算,我们得到了桥梁结构在受力情况下的应力、应变分布,以及节点位移等重要参数。

通过对这些参数的分析,我们可以评估桥梁结构在实际工程情况下的安全性和稳定性。

在分析结果中,我们发现桥梁结构的主要受力部位集中在梁柱节点处,这些地
方的应力、应变值较大。

同时,桥梁结构在受力情况下产生了较大的位移,需要进一步考虑结构的刚度和稳定性。

基于这些分析结果,我们提出了一些改进和加固的建议,以提高桥梁结构的安全性和可靠性。

综合分析来看,有限元分析是一种非常有效的工程结构分析方法,它可以帮助
工程师们更加深入地了解结构在受力情况下的物理特性,为工程设计和施工提供重要的参考依据。

通过本次桥梁结构的有限元分析,我们不仅可以评估结构的安全性,还可以为结构的改进和优化提供重要的参考意见。

总之,有限元分析报告的编制不仅需要对结构进行准确的建模和分析,还需要
对分析结果进行科学的解读和合理的讨论。

只有这样,我们才能为工程结构的设计和施工提供更加可靠的技术支持。

机械工程有限元法大作业,弹性力学读书报告

机械工程有限元法大作业,弹性力学读书报告

弹性力学,又称弹性理论,研究弹性体由于受外力、边界约束或温度改变等原因而发生的应力、形变和位移。

研究对象:弹性体。

研究目标:变形等效应,即应力、形变和位移。

研究方法:在弹性体区域内必须严格考虑静力学、几何学和物理学三方面条件,在边界上严格考虑受力条件或约束条件,由此建立微分方程和边界条件进行求解,得出精确解答。

弹性力学中的几个基本概念:1) 外力:体积力和表面力,简称体力和面力。

体力:分布在物体体积内的力,例如重力和惯性力。

f : 极限矢量,即物体在P 点所受体力的集度。

方向就是 F 的极限方向。

f x , f y , f z :体力分量, 沿坐标正方向为正,沿坐标负方向为负。

量纲:N/m 3=kg ∙m/s 2∙m 3=kg/m 2∙s 2即:L -2MT -2fV F lim 0V =∆∆→∆面力:分布在物体表面的力,例如流体压力和接触力。

f : 极限矢量,即物体在P 点所受面力的集度。

方向就是∆F 的极限方向。

f x , f y , f z :体力分量。

符号规定:沿坐标正方向为正,沿坐标负方向为负。

量纲:N/m 2=kg ∙m/s 2∙m 2=kg/m 2∙s 2即:L -1MT -2f S F lim 0V =∆∆→∆2) 应力:单位截面面积的内力。

内力:发生在物体内部的力,即物体本身不同部分之间相互作用的力。

p A F =∆∆→lim 0ΔVp : 极限矢量,即物体在截面mn 上的、在P 点的应力。

方向就是F 的极限方向。

应力分量:σ,τ量纲:N/m 2=kg ∙m/s 2∙m 2=kg/m ∙s 2 即:L -1MT -2PA=∆x, PB=∆y , PC=∆z符号规定:正面:截面上的外法线沿坐标轴的正方向。

正面上的应力以沿坐标轴的正方向为正,沿坐标轴的负方向为负。

负面:截面上的外法线沿坐标轴的负方向。

负面上的应力以沿坐标轴的负方向为正,沿坐标轴的正方向为负。

正应力符号规定与材力同,切应力与材力不相同。

石亦平ABAQUS有限元分析实例详解之读后小结完整版.pdf

石亦平ABAQUS有限元分析实例详解之读后小结完整版.pdf

目录第一章ABAQUS简介 (1)第二章ABAQUS基本使用方法 (1)第三章线性静力分析实例 (6)第四章 ABAQUS的主要文件类型 (8)第五章接触分析实例 (9)第六章弹塑性分析实例 (13)第七章热应力分析实例 (15)第八章多体分析实例 (16)第九章动态分析实例 (17)第十章复杂工程分析综合实例 (20)第一章ABAQUS简介[1] (pp7) 在[开始] →[程序] →[ABAQUS 6.5-1]→[ABAQUS COMMAND],DOS提示符下输入命令Abaqus fetch job = <file name>可以提取想要的算例input文件。

第二章ABAQUS基本使用方法[2] (pp15) 快捷键:Ctrl+Alt+左键来缩放模型;Ctrl+Alt+中键来平移模型;Ctrl+Alt+右键来旋转模型。

(pp16) ABAQUS/CAE不会自动保存模型数据,用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外丢失。

[3] (pp17) 平面应力问题的截面属性类型是Solid(实心体)而不是Shell(壳)。

ABAQUS/CAE推荐的建模方法是把整个数值模型(如材料、边界条件、载荷等)都直接定义在几何模型上。

载荷类型Pressure的含义是单位面积上的力,正值表示压力,负值表示拉力。

[4] (pp22) 对于应力集中问题,使用二次单元可以提高应力结果的精度。

[5] (pp23) Dismiss和Cancel按钮的作用都是关闭当前对话框,其区别在于:前者出现在包含只读数据的对话框中;后者出现在允许作出修改的对话框中,点击Cancel按钮可关闭对话框,而不保存所修改的内容。

[6] (pp26) 每个模型中只能有一个装配件,它是由一个或多个实体组成的,所谓的“实体”(instance)是部件(part)在装配件中的一种映射,一个部件可以对应多个实体。

材料和截面属性定义在部件上,相互作用(interaction)、边界条件、载荷等定义在实体上,网格可以定义在部件上或实体上,对求解过程和输出结果的控制参数定义在整个模型上。

关于混凝土梁的有限元建模的读书心得

关于混凝土梁的有限元建模的读书心得

关于混凝土梁的有限元建模的读书心得阅读了陈老师的论文,关于对在外部纤维加固聚合物的加固混凝土梁里的适度裂缝剥离的有限元建模。

也阅读了结构混凝土抗剪设计新进展,虽然将来我会向岩土工程方向进行研究,但我也会因此而受益匪浅。

我不但学到了如何使用ABAQUS软件进行梁的受弯受剪所产生的裂缝预测,还认识到材料的本构关系,数值的收敛性和网格的形成对以后进行岩土工程的研究有重要作用。

此读书心得分成两部分。

(一)覆盖纤维加固的聚合物加固混凝土梁里适度破裂引起的材料剥离的有限元模拟。

在论文的摘要部分,讲述了经过纤维加固的聚合物强化结合而成的加固混凝土梁,由于适度破裂引起的材料剥离是它普遍的破坏模式。

虽然已经对适度破裂引起的材料剥离(简称IC debonding)展开了广阔的研究,但为了形成一种对这样的破坏模式和更加可靠的强度模式有更好的理解,大量的工作仍然需要进行。

在这份论文里,我了解到了在一种基于模拟适度破裂引起的材料剥离的不足的基础改进的有限元建模及其发展的历史过程。

在所获取的有局限性的裂纹里(包括裂缝的类型和宽度),现今存在的类似的有限元模式都普遍存在缺陷。

这种缺陷通常会阻碍通过混凝土与内部的钢筋的界面和与外部的纤维加固混合物的强度的精确建模的有限元法的使用,通过它所预料的结果和经过选择的测试结果对比,这种所使用的建模的能力及精度已经得到了证明。

使用从有限元建模而获得的数字结果也解析了局限性的破裂的精确建模的重要性。

在以前,建模时没有注意到混凝土和内部钢筋的弯曲的反应很可能是需要限制计算产生的结果或者专注于更多的压力问题,例如混凝土和外部约束的纤维加固聚合物之间的约束反应,还有对经过纤维加固聚合物覆盖的加固混凝土梁受弯破坏的预测给予了不合适的理解。

最重要的裂纹的出现和扩展引起适度破裂引起的材料不结合的失败,所以对于它的准确预测来讲,对裂缝路径和宽度的精确预测是至关重要的;之后,就依靠混凝土和内部钢筋和外部纤维加固聚合物支座间的结合反应作精确建模,因此我看到了这样一篇论文,并理解到了其中的发展。

有限单元法读书上机报告

有限单元法读书上机报告

学习方法有限单元法有限元对许多工科的人而言有限元,其必要性和重要性不言而喻。

有限单元法可以解决几乎所有的连续介质和场的问题。

它是一门实践性很强的课程,要真正学会使用有限单元法甚至做开发,除了要掌握相关有限单元法程序设计的理论知识,还必须经过大量的实践训练动手动脑,掌握从理论分析过程变成程序编写的过程,才能培养出程序设计的思维能力,写出更精简而且功能更加完善的程序语句。

难点在于如何将数学逻辑语言和算法语言转化为程序语言。

上机实验熟悉开发环境包括启动Microft visual c++ 6.0 、菜单功能、工具栏功能。

具体的就是建立项目(projiect)、新建文件、在文件中输入程序等操作,掌握程序设计的编写编译、调试和程序运行的过程。

实验上机课前最好用word将主程序和执行特定功能的子程序程序编好。

然后在上机实验课时对程序设计习题或例题进行调试运行,并尝试做不同的修改,耐心细心的修改每一处错误指导程序运行无误。

碰到自己无法解决的疑问和同学或老师一起探讨,这样就节省课上大量的编程时间。

课前预习、课堂笔记、课后习题和练习深入学习和领会程序设计思想查阅相关的书籍、浏览网页、做试卷、观看课件和视频、旁听课程巩固强化复习。

程序设计过程2.2节ppt778个有限单元法的特点:①概念清楚,容易理解。

②适应性强应用范围广。

③采用矩阵形式表达便于编制计算机程序可以补充计算机资源,通用程序可直接套用,用计算机求解。

④可以模拟各种几何形状复杂的结构。

有限单元法计算软件包括前处理、分析计算(求解器)、后处理。

预备知识数学:线性代数、矩阵论、数值分析力学:材料力学、结构力学、弹性力学(基本知识基本量、平衡微分方程(内力与体力的关系)、几何方程(应变与位移的关系)、物理方程(应变与应力的关系)、边界条件、能量原理(虚位移原理、极小势能原理)的矩阵表示。

)计算机:软件应用、编程(Fortran、C、C++、C#等)。

工程技术领域两类问题:第一类,可归纳为有限个已知单元体的组合即离散系统,然后依靠计算机求解。

(完整word版)有限单元法读书报告

(完整word版)有限单元法读书报告

有限单元法读书报告摘要:有限单元法以变分原理和加权余量法为基础,其基本求解思想是把计算域划分为有限个互不重叠的单元,在每个单元内,选择一些合适的节点作为求解函数的插值点,将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式,借助于变分原理或加权余量法,将微分方程离散求解。

采用不同的权函数和插值函数形式,便构成不同的有限元方法。

关键词:有限单元法;插值函数;网格划分;实例分析1 有限单元法概述1。

1 有限单元法的简介有限单元法[1]是应用局部的近似解来建立整个定义域的解的一种方法。

先把注意力集中在单个单元上,进行上述所谓的单元分析.基本前提是每一单元要尽可能小,以致其边界值在整个边界上的变化也是小的。

这样,边界条件就能取某一在结点间插值的光滑函数来近似,在单元内也容易建立简单的近似解。

因此,比起经典的近似法,有限元法具有明显的优越性。

比如经典的Ritz法,要求选取一个函数来近似描述整个求解区域中的位移,并同时满足边界条件,这是相当困难的.而有限元法采用分块近似,只需对一个单元选择一个近似位移函数,且不必考虑位移边界条件,只须考虑单元之间位移的连续性即可.对于具有复杂几何形状或材料、荷载有突变的实际结构,不仅处理简单,而且合理适宜.1.2 有限单元法的基本方法简介有限单元法,是一种有效解决数学问题的解题方法.在有限元方法中,把计算域离散剖分为有限个互不重叠且相互连接的单元,在每个单元内选择基函数,用单元基函数的线形组合来逼近单元中的真解,整个计算域上总体的基函数可以看为由每个单元基函数组成的,则整个计算域内的解可以看作是由所有单元上的近似解构成。

在河道数值模拟中[2],常见的有限元计算方法是由变分法和加权余量法发展而来的里兹法和伽辽金法、最小二乘法等。

根据所采用的权函数和插值函数的不同,有限元方法也分为多种计算格式.从权函数的选择来说,有配置法、矩量法、最小二乘法和伽辽金法,从计算单元网格的形状来划分,有三角形网格、四边形网格和多边形网格,从插值函数的精度来划分,又分为线性插值函数和高次插值函数等.不同的组合同样构成不同的有限元计算格式。

有限元研究报告

有限元研究报告

有限元研究报告有限元研究报告有限元分析是一种通过数值方法求解工程问题的方法,广泛应用于结构力学、热力学、流体力学等领域。

本文将介绍有限元分析在结构力学领域的研究成果。

首先,我们介绍了有限元分析的基本原理。

有限元分析将结构分割成有限个小单元,利用数值计算方法,求解每个小单元的位移场和应力场,将所有小单元的位移场和应力场组合起来,得到整个结构的位移场和应力场。

有限元分析可以用于解决复杂结构的应力、应变、位移等问题,并可以预测结构在外部荷载作用下的变形和破坏情况。

然后,我们介绍了有限元分析在结构优化设计中的应用。

通过有限元分析,可以评估和优化结构的性能。

我们可以改变结构的几何形状、材料性质和边界条件等参数,通过有限元分析计算不同参数下的结构响应,然后根据设计需求进行优化。

有限元分析在结构优化设计中可以提供较为准确的结果,并能够快速地评估不同设计方案的性能。

接着,我们介绍了有限元分析在结构异常行为分析中的应用。

通过有限元分析,可以模拟和预测结构在不同异常工况下的行为。

例如,我们可以模拟结构在地震、爆炸等异常荷载下的响应,分析结构的稳定性和安全性。

有限元分析在结构异常行为分析中可以提供关键的技术支持,帮助工程师预测和避免结构的异常破坏。

最后,我们介绍了有限元分析在结构动力响应分析中的应用。

通过有限元分析,可以模拟和预测结构在不同动力荷载下的响应。

例如,我们可以模拟桥梁在车辆行驶时的振动响应,分析结构的动力特性和振动响应。

有限元分析在结构动力响应分析中可以提供重要的技术支持,帮助工程师优化结构设计,提高结构的动力性能。

综上所述,有限元分析在结构力学领域有着广泛的应用。

通过有限元分析,我们可以解决复杂结构的应力、应变、位移等问题,评估和优化结构的性能,模拟和预测结构在不同异常工况和动力荷载下的响应。

有限元分析不仅提供了有效的工具,也为工程师提供了重要的技术支持,帮助工程师更好地设计和分析结构。

有限元读书报告范文

有限元读书报告范文

有限元读书报告范文1.有限元的基本理论在目前的科学技术和工程技术的发展和研究中,有限元分析方法是使用最广泛的一种数值方法,Clough于20世纪60年代首次提出了“有限单元法”的概念,研究人员们以此为基础不断的探索与创新,经过40年的发展从有限元法的基本概念演化出了一种新的数值分析方法。

有限元分析法把连续体的全求解域看成是由许多个子域组成,对全求解域进行离散,再对各个子域单元上分片假定一个合适的近似解,最后推导全求解域的满足条件建立方程,解出方程即可。

在工程以及物理问题的数学模型确定后,用有限元对该模型进行数值计算,其基本思路可归纳为以下3点:1.把连续体的全求解域看成是由许多个子域组成的,并对其进行离散,一个连续体是通过各个单元边界上的节点互连组合成的。

2.在每一个单元上分片假设近似函数,再将求解域内的未知场变量用这些近似函数来表示。

通常是用未知场函数在单元各个节点上的数值以及其相对应的插值函数来表达每个单元内所假设的近似函数。

而我们知道在这些节点上,场函数的数值是相同的,因此可以用它们来作为数值求解中的基本未知量。

那么就可以将原待求场函数无穷多自由度的求解问题转化为场函数节点值的有限自由度的求解问题。

3.在原问题的数学模型基础上,采用与其等效的加权法或变分原理来建立有限元求解方程,并用数值方法求出方程的解得到原问题的解答。

从上面所述的有限元法的基本思路中可以得到其具有以下四个特性:1.适应性,表现在其适用于复杂几何模型中;2.可应用性,表现于其在各种物理问题中的使用;3.可靠性,表现为其建立于严格的理论基础上;4.高效性,表现为其特别适合计算机的编程和执行。

有限元方法成为使用最为广泛的一种数值方法也就归因于以上的四个特性。

2.有限元的发展趋势纵观当今国际上CAE软件的发展情况,可以看出有限元分析方法的一些发展趋势:2.1与CAD软件的无缝集成当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用,即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后,能直接将模型传送到CAE 软件中进行有限元网格划分并进行分析计算,如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析,直到满意为止,从而极大地提高了设计水平和效率。

有限元分析报告

有限元分析报告

有限元分析报告是一项重要的工程技术和科学技术的应用。

它通过有限元方法的数学原理和实验的技术手段,对材料的物理特性和工程的技术问题进行了系统和科学的分析和研究,为工程设计和技术改进提供了有效的方法和手段。

本文通过对的基本概念、研究方法和应用实例的分析和探讨,帮助读者更好的理解和其在工程技术和科学技术中的应用。

一. 的基本概念是指通过数值模拟和实验技术手段,对材料的物理特性和工程的技术问题进行分析和研究,形成的综合性数据和报告。

它的基本原理就是通过将大的物理系统分解成为小的有限元结构,再通过计算机仿真技术对每个小的结构进行精确计算,综合分析得到整体物理特性和工程问题的实验数据和报告。

的主要作用是提供工程设计和技术改进的决策依据和参考,对工程质量和性能提升具有重要意义。

二. 的研究方法是一项基于数学和实验技术的前沿研究。

它的研究方法主要包括以下几个方面:1. 问题定义和模拟:通过对工程问题的定义和分析,建立适当的数学模型和参考数据,制定模拟方案和计算条件。

2. 离散化和剖分:将大的物理系统离散化成为小的有限元结构,通过精确的剖分和计算,获得每个小结构的物理特性和性能数据。

3. 计算仿真和验证:将累积的数据和模型进行计算仿真和验证,提取重要特征和关联特性,并结合实验数据和模型检验结果。

4. 报告撰写和解读:将仿真数据和实验数据进行综合分析和整理,撰写完整的,并解读和解释其中的重要数据和结论。

三. 的应用实例在工程技术和科学技术中有着广泛的应用。

以下是几个实际案例:1. 材料模拟和分析:通过,对材料的强度和硬度等物理特性进行模拟和分析,提高材料性能和品质。

2. 工程设计和优化:通过,对工程问题进行模拟和分析,提供有关工程设计和改进的决策依据和参考。

3. 故障分析和预测:通过,对工程设备和材料的故障进行分析和预测,提高设备性能和使用寿命。

4. 新技术和新产品的研究和开发:通过,对新技术和新产品进行模拟和研究,提高产品质量和竞争力。

有限元文献阅读小结

有限元文献阅读小结

对面向对象有限元研究现状的认识在工程界, 有限元方法( FEM) 是应用最为广泛的数值分析方法之一。

这个方法在本世纪中叶首次应用以来, 得到了充分的发展和应用。

特别是近十余年来, 计算机硬件、软件和计算机语言有了很大的发展, 尤其是面向对象的编程方法( object oriented programming) , 它不仅仅是一种新的程序设计技术,而且是一种全新的设计和构造软件的思维方法。

利用面向对象的方法来研究有限元, 是对有限元程序研制新方法有益的尝试[ 1, 12]传统的有限元程序大多采用面向过程的编程( procedure oriented programming) 方法来设计, 使用传统的方法开发有限元软件已经难以满足开发和维护上的要求, 而面向对象的有限元方法( object or-iented Finite Element Method, 即OOFEM) 正好弥补上述不足。

面向对象的有限元软件, 特别是用C+ + 写成的有限元软件已证实与用传统的Fortran语言写成的软件在程序的执行效率上基本相当, 而在程序的可维护性、可扩展性等方面有着巨大的优势。

1990 年, Forde 等发表了利用面向对象方法对有限元进行详细设计的论文, 指出有限元方法中最基本的构件是单元、节点、材料、边界条件和荷载等,并将这些基本构件抽象为类, 这一思想至今仍为大多数学者采用。

T . Zimmermann 等人提出了一个可用于线性动力有限元分析的面向对象设计; Pidaparti 等人提出了线性瞬态和特征值问题的面向对象有限元设计; Rihaczek 等人提供了一个用面向对象方法解决热传导问题的实例; Zahlter 等人提出了完整的材料类库, 其中包括材料和本构模型关系的建立等; Archer 提出了适合于线性和非线性、静力和动力分析的面向对象有限元程序设计; F. T.McKenna 则提出了一个较复杂也较为完善的面向对象有限元计算模型, 以及在并行计算上的扩展和应用[2] 。

学习有限元的心得

学习有限元的心得

学习有限元的心得学习有限元的心得1有限元1、有限元是一种模拟手段,你可以不精通理论也能用它,只是用得可能不好;2、有限元是一找种非常重要的工具,读研究生几乎不可能不用它做点东西;3、教授、需要有限元的课程很多,不一定非要名字带有限元三个字,就拿研究生阶段来说,我上过的需要用到的【名字没有有限元但是用了有限元才能写作业交报告的课程】的就有的“高等桥梁计算”、“工程结构抗震”、“高等结构试验”三门,其他更多的课程都会用到的,所以不用担心学不到。

编程和计算机科学学习有限元可能需要自己编程,但不需要你变成计算机专业的学生编程不等于计算机科学编程不等于计算机科学编程不等于计算机科学重要的事情说三遍关于计算机,我强烈建议题主好好上一下大学计算机基础,以及C++,就用谭浩强的书,或者易学C++之流,看这类在知乎被吐槽的书对我们来说没问题的,不用倒背如流,能看懂就行,然后不懂的地方能问人问人,不能问人就Google,绝对够土木用了,然后编程用Matlab就好,好用到爆,特别是Matlab给出的信号处理工具箱,再从Mathworks的文件交换中心找些辅助的函数,处理振动信号分分钟的事情。

关于怎么学,我个人的建议是这样的,你不一定采纳1、结构力学的矩阵位移法和结构动力学搞清楚,要能自己手算做题2、弹性力学、板壳力学和有限元的书看看,记一些假定、推导的方法、结论3、用SAP2000、Ansys、Abaqus、Opensees等算一些问题,和2对比对比到这步结束,研究生阶段的要求基本就够了,然后做试验的数值模拟时候再去专门学习一下自己这个方向的一些经验教训和前人成果。

4、如果你学有余力也有兴趣,自己用Matlab写解决弹力里面问题的有限元程序再往下就是我不负责任的瞎猜了,因为我也没做到~再往下就是我不负责任的瞎猜了,因为我也没做到~再往下就是我不负责任的瞎猜了,因为我也没做到~5、如果你超级学有余力,强悍到爆炸,用C艹写一个程序给大家用6、如果你在力学理论和编程方面都强悍到逆天,可以试着去参加一些项目的编写,比如UCB主导的Opensees,试着用C艹,Fortran,以及CUDA为我们开发程序学习有限元的心得2一,看到题目中的“有限元技术”一词,有点不太认同,Finite Element Method 应该叫“有限元方法(FEM)”更好一点吧。

有限元

有限元

有限元学习报告班级:电控研07-1班姓名:颜语学号:47072135有限元学习报告一、有限元法原理:1、有限元的基本概念有限元法(Finite Element Method)是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法。

有限元法这个名称由美国的Clough 于1960年在一篇题为“平面应力分析的有限单元法”的论文中首先提出。

四十年来,以变分原理为基础建立起来的有限元法,因其理论依据的普遍性,不仅被广泛地应用于各种结构工程,而且作为一种声誉很高的数值计算方法己被普遍推广并成功地用来解决其它工程领域中的问题,它是50年代首先在连续体力学领域—飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法,随后很快就广泛地应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。

“有限元”的原始概念是:用若干个子区域去代替整个连续区域,这些区域的性质可用有效个自由度来恰当的描述,再用离散系统分析中熟知的方法将其汇集在一起。

在有限元发展的初期,单元性质的模型常常是从避免数学阐述的简单物理推断得出的。

正如某些人认为这种方法和微分形式的阐述同样现实一样,有一个包含更为广泛普遍的定义。

如同其他近似方法一样,我们把有限元定义为:1) 整个系统的性质通过n 个有限参数j u (j=1,2,……,n )来近似描述; 2) 支配着这个系统性质的n 个方程()0i j F u =(i=1,2,……,n )由所有子区域(或单元)的贡献项通过简单的叠加过程汇集而得,这个子区域把整个系统分成许多实际可识别的实体(既不交叠又不遗漏)。

于是e i i F F =∑,式中,e i F 为各个单元对所考察量的贡献。

有限元近似问题最终可转为近似积分问题,于是近似积分如何形成,将成为把一个实际问题转而用有限元形式表示时的首要和关键问题。

形成近似积分通常有两种方法,一类是应用变分原理,另一类是加权积分方法。

有限元解法分为变分法和加权余量法,变分法从未知函数的变分方程出发,将泛涵的极值条件转化为对各展开系数的多元函数极值条件。

有限元实训报告

有限元实训报告

有限元实训报告摘要本实训报告旨在介绍有限元分析在工程设计中的应用。

通过对XXX结构的有限元分析实例,详细讨论了有限元分析的基本原理、建模与网格划分、边界条件设置、模型求解和结果分析等方面的内容。

实践证明,有限元分析是一种强大且可靠的工具,能够帮助工程师在设计阶段进行仿真分析、验证设计方案,并优化结构性能。

本报告的目的是使读者能够了解有限元分析的工作流程,以及如何运用有限元分析软件进行结构力学分析。

引言有限元分析是一种基于数值模拟的工程分析方法,通过将复杂的结构划分为有限数量的小单元,利用数学模型进行近似计算,并通过计算机进行求解。

有限元分析广泛应用于各个领域的工程设计中,如土木工程、航空航天工程、机械工程等。

在复杂的力学问题中,有限元分析能够提供准确的结果,并帮助工程师理解结构的行为。

本报告将以XXX结构为例进行有限元分析,在介绍有限元分析的基本概念和原理后,详细探讨了模型的建立、网格划分、边界条件的设置以及结果的分析。

通过这个实例,我们可以充分理解有限元分析方法的应用过程和其对工程设计的价值。

有限元分析基本原理有限元分析是一种基于力学原理和数学方法的近似计算技术,常用于解决部分微分方程组的近似求解。

它将复杂的结构划分为有限数量的小单元,通过数学模型进行近似计算,并利用计算机进行求解。

有限元分析的基本原理包括以下几个方面:1.建立数学模型:将实际结构问题转化为数学模型,通常使用强度假设和运动方程等来描述问题。

2.网格划分:将结构的区域划分为若干个小单元,如三角形、四边形、六边形等,通过网格划分将结构离散化。

3.边界条件设置:根据实际情况设置边界条件,如约束条件和加载条件等,以模拟实际的工作状态。

4.模型求解:利用有限元软件对离散化后的模型进行求解,得到数值解。

5.结果分析:对求解结果进行分析和评估,了解结构的应力、位移等信息。

模型建立XXX结构是一种典型的XXX结构,在本实训中我们将对其进行有限元分析。

有限元分析学习心得4页

有限元分析学习心得4页

有限元分析学习心得4页一说到有限元分析理论学习,我就觉得我上的那个是假大学,为啥随便来几个不是新手的人都是学过这么多课的,看过这么多书的,我上的大学不都是浪出来的么?我相信很多新手和我的感觉是一样一样的。

首先我以我目前的认知以及在网上很多人解答新手的问题来大致罗列下出镜率比较高的理论科目,并大致评估下学习需要的时间。

大学本科四年掌握:高等数学、线性代数、材料力学、理论力学、概率统计,到这里24岁,这一阶段大多数的步调基本一致,接下来开始:弹性力学(1年);数值方法(0.5年);有限单元法(1年);振动力学(1年);损伤力学(1年);张量分析(1年);线性空间(1年);软件应用(0.5年)。

把以上的内容相加,大概7年时间,WTF!这些学完已经30+了,这玩意我还是按照及其保守的时间,实际操作起来只会长不会短,有人说我可以一起学,有这种想法的人可以试试,或者去问问身边群里那些正在学习的人(这类人肯定不少,而且多数都是新手),听听他们学习之后的感受。

已经参加工作的朋友们肯定知道,过了大学本科之后的阶段,还要学相关的产品设计,产品标准一大堆的东西,读书的还要应对考试,工作的每天还说不定要加班,还要谈恋爱,到了27岁以后还有要考虑结婚生孩子,要照顾家里人,年纪大了记忆能力理解能力衰退,学这些玩意,确实想太多了,即使学个大概,估计30岁前能学完都谢天谢地了!所以这种学习方式适合那些精英群体(如果你不清楚自己是不是精英群体的,我想这样判断,反正高数、材料力学或者概率统计这些都是必修的,能够每本一个月内看完并且理解80%考试轻松过的,那可能可以步入精英群体行列了,如果做不到的,那肯定不是了),不适合一般的普通学习者,更加不适合在24岁之后就走上工作岗位的工程人员,所以我们这样的非精英群体该如何学习有限元分析的理论部分?我们多数人学习的目的是为了保证未来工作中的应用(这个是学习的核心一定要牢牢记住,如果家里有矿学着玩的,不用往下看)。

非线性有限元读书报告

非线性有限元读书报告

非线性有限元读书报告1 对张量分析及其在结构非线性力学和有限元中应用的认识。

张量分析将张量中的每一项的计算过程(这些计算过程可能是相似的)用张量之间的计算方法代替,并统一,提供了一种更加方便的计算方法。

张量标记中,指标不出现,因此张量标记的表示是独立于坐标系统的,并且可以用于笛卡尔坐标系,柱坐标系,曲线坐标等。

如同矩阵一般,或者说张量就是矩阵的更一般的形式,而矩阵是二维的张量。

此外,在张量标记中的方程非常容易记忆。

2 对各种应变、应力张量和材料本构关系的认识。

本段回答除本课程讲义外大部分参考文献[1] 2.1 应变张量为了使刚体运动时,特别是刚体转动时,应变度量为0,工程应变张量被抛弃了。

根据采用连续介质力学中的欧拉(Eulerian )方法或拉格朗日方法(Lagrangian ),得到的应变分别为阿尔曼西(Almansi )应变(或称欧拉应变)张量(E ij ε)与格林(Green )应变(或称拉格朗日应变)张量(G ij ε),它们与工程应变(或称柯西小应变张量)(此处记为ij ε)均不相同。

三者的几何方程表达式为:阿尔曼西(Almansi )应变(或欧拉应变)张量:()11,,,,11()22E ij ij ki kj i j j i k i k j F F u u u u εδ--=-=+-; 格林(Green )应变(或拉格朗日应变)张量:(),,,,11()22G ij ki kj ij i j j i k i k j F F u u u u εδ=-=++; 工程应变(柯西小应变)张量:,,1()2ij i j j i u u ε=+。

其中u 为位移,ij F 为变形梯度矩阵,即i ij j x F X ∂⎡⎤=⎢⎥∂⎣⎦另外,阿尔曼西(Almansi )应变(或欧拉应变)张量(Eij ε)和格林(Green )应变(或拉格朗日应变)张量(Gij ε)之间的转换关系为: 1122G Ekl ik jl ijF F εε--= 其中i ij j x F X ∂⎡⎤=⎢⎥∂⎣⎦,x 为欧拉坐标,X 为拉格朗日坐标。

【报告】有限元课程报告

【报告】有限元课程报告

【关键字】报告有限元工程应用课程报告告课题一、托架体的结构分析一、理论根底:1.1、结构静力学分析概述结构静力学是结构力学的一个分支,它主要研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态,以及结构优化问题。

分析用于确定加载结构的位移、应力、应变和反力等。

1.2、静力分析方程静力分析方程为[K]{x}=[F]。

式中,【k】为刚度矩阵:【x】为位移矢量:【F】为静力载荷。

假设材料为线弹性,结构小变形,则【k】为常量矩阵且必须是连续的,【f】为静态加载到模型上的力,该力不随时间变化,不包括惯性影响因素(质量、阻尼等)。

线性分析包括两个方面的含义:首先是材料为线性,应力应变关系为线性,变形是可恢复的;若结构为小位移或小应变等其他情况,结构刚性不因变形而变化。

当载荷变化加快时,变化周期远小于结构的自振周期,其动力响应很大,可作为动载荷处理:反之,则作为静载荷处理。

1.3、工程数据在线性结构静力学分析中,材料属性必须输入弹性模量和泊松比。

如果施加了惯性载荷,必须输入材料的密度,如果施加了温度载荷,还必须输入材料的线膨胀系数。

1.4、几何模型在静力结构分析中几何模型类型包括实体、面体、线体和点质量4种,需注意的是:实体中有相应程序默认单位、面体中需先确定其厚度、线体中支持截面及其偏置等。

1.5、几何体构造构造几何用于将结果映射到路径或表面上,使用路径可以在指定的空间曲线上获得需要的结果,并以表面形式构造几何,显示切平面的结果。

1.6、分析设置结构静力学分析中对简单线性行为无须设置,对复杂分析则需要设置:步长控制:用于指定求解步数和时间。

求解控制:用于选择求解器类型。

重启动控制:用于设置静力中的多个重启动点,用于后续的预应力模态分析及线性屈曲分析。

此外还包括对非线性控制、线性输出控制、分析数据管理等。

二、托架体的结构分析2.1、实例解析通过一个简单的固定托架体来分析在端面施加1000N的集中力作用时的变形和应力分布以及安全系数。

有限元学习心得体会[精选]

有限元学习心得体会[精选]

有限元学习心得体会[精选]第一篇:有限元学习心得体会[精选]有限元学习心得体会第一次听说有限分析是在本科选课期间,由于他人曰:有限很难,就这样擦肩而过了。

上学期众人曰:杨老师的有限元必选,然后选了。

上课发现老师还是讲的相当不错的,机械学院有这等讲课能耐的屈指可数。

前几次坐在前排,玩手机的次数比较少,毕竟在老师的眼皮底下,虽然课前课后都没复习,但是还是可以听个所以然出来。

有几次前排没有合适的位置坐在中间,看手机的次数多了,有些就听的稀里糊涂了,到最后几节课直接和舍友一起坐在了后面几排,彻底在哪里看新闻了,大部分是在听天书了。

幸好,一学期下来虽然没有全部听懂,至少把整个有限元的原理听了个明白,哪天有需要在深入学习,到时候我会想:当初杨老师上课,要是认真听讲,现在就轻松多了,然后默默的开始新一轮的学习。

有个小小的建议,既然杨老师可以上课不接听大部分电话,可以考虑和同学一起上课都不带手机,好处嘛就是上课不会动不动就看看手机,虽然这种需要自觉,哎,我是做不到,每节课至少的看几次手机。

第二篇:有限元总结1、有限元法是近似求解连续场问题的数值方法。

2、有限元法将连续的求解域(离散),得到有限个单元,单元与单元之间用(结点相连。

3、从选择未知量的角度看,有限元法可分为三类(位移法力法混合法)。

4、以(结点位移)为基本未知量的求解方法称为位移量。

5、以(结点力)为基本未知量的求解方法称为力法。

7、直梁在外力作用下,横截面上的内力有(剪力)和(弯矩)两个。

8、平面刚架结构在外力作用下,横截面上的内力有(剪力)、(弯矩)、(轴力)。

9、进行直梁有限元分析,结点位移有(转角)、(挠度)。

12、弹性力学问题的方程个数有(15)个,未知量个数有(15)个。

13、弹性力学平面问题方程个数有(8),未知数(8)个。

15、几何方程是研究(应变)和(位移)关系的方程。

16、物理方程描述(应力)和(应变)关系的方程。

17、平衡方程反映(应力)和(位移)关系的方程。

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有限元读书报告
1. 有限元的基本理论
在目前的科学技术和工程技术的发展和研究中,有限元分析方法是使用最广泛的一种数值方法,Clough于20世纪60年代首次提出
了“有限单元法”的概念,研究人员们以此为基础不断的探索与创新,经过40年的发展从有限元法的基本概念演化出了一种新的数值分析方法。

有限元分析法把连续体的全求解域看成是由许多个子域组成,对全求解域进行离散,再对各个子域单元上分片假定一个合适的近似解,最后推导全求解域的满足条件建立方程,解出方程即可。

在工程以及物理问题的数学模型确定后,用有限元对该模型进行数值计算,其基本思路可归纳为以下3点:
1. 把连续体的全求解域看成是由许多个子域组成的,并对其进行离散,一个连续体是通过各个单元边界上的节点互连组合成的。

2. 在每一个单元上分片假设近似函数,再将求解域内的未知场变量用这些近似函数来表示。

通常是用未知场函数在单元各个节点上的数值以及其相对应的插值函数来表达每个单元内所假设的近似函数。

而我们知道在这些节点上,场函数的数值是相同的,因此可以用它们来作为数值求解中的基本未知量。

那么就可以将原待求场函数
无穷多自由度的求解问题转化为场函数节点值的有限自由度的求解问题。

3. 在原问题的数学模型基础上,采用与其等效的加权法或变分原理来建立有限元求解方程,并用数值方法求出方程的解得到原问题的解答。

从上面所述的有限元法的基本思路中可以得到其具有以下四个特性:
1. 适应性,表现在其适用于复杂几何模型中;
2. 可应用性,表现于其在各种物理问题中的使用;
3. 可靠性,表现为其建立于严格的理论基础上;
4. 高效性,表现为其特别适合计算机的编程和执行。

有限元方法成为使用最为广泛的一种数值方法也就归因于以上的四个特性。

2. 有限元的发展趋势
纵观当今国际上CAE软件的发展情况,可以看出有限元分析方法的一些发展趋势:
2.1 与CAD软件的无缝集成
当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用,即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后,能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算,如果分析的结果不满足设计要求则重新进行
设计和分析,直到满意为止,从而极大地提高了设计水平和效率。

为了满足工程师快捷地解决复杂工程问题的要求,许多商业化有限元分析软件都开发了和著名的CAD软件(例如Pro/ENGINEER、Unigraphics、SolidEdge、SolidWorks、IDEAS、Bentley和AutoCAD等)的接口。

有些CAE软件为了实现和CAD软件的无缝集成而采用了CAD的建模技术,如ADINA软件由于采用了基于Parasolid内核的实体建模技术,能和以Parasolid为核心的CAD软件(如Unigraphics、SolidEdge、SolidWorks)实现真正无缝的双向数据交换。

2.2 更为强大的网格处理能力
有限元法求解问题的基本过程主要包括:分析对象的离散化、有限元求解、计算结果的后处理三部分。

由于结构离散后的网格质量直接影响到求解时间及求解结果的正确性与否,近年来各软件开发商都加大了其在网格处理方面的投入,使网格生成的质量和效率都有了很大的提高,但在有些方面却一直没有得到改进,如对三维实体模型进行自动六面体网格划分和根据求解结果对模型进行自适应网格划分,除了个别商业软件做得较好外,大多数分析软件仍然没有此功能。

自动六面体网格划分是指对三维实体模型程序能自动的划分出六面体网格单元,现在大多数软件都能采用映射、拖拉、扫略等功能生成六面体单元,但这些功能都只能对简单规则模型适用,对于复杂的三维模型则只能采用自动四面体网格划分技术生成四面体单元。

对于四面体单元,如果不使用中间节点,在很多问题中将会产生不正确的结果,如果使用中间节点将会引起求解时间、收敛速度等方面的一系列问题,因此人们迫切的希望自动六面体网格功能的出现。

自适应性网格划分是指在现有网格基础上,根据有限元计算结果估计计算误差、重新划分网格和再计算的一个循环过程。

对于许多工程实际问题,在整个求解过程中,模型的某些区域将会产生很大的应变,引起单元畸变,从而导致求解不能进行下去或求解结果不正确,因此必须进行网格自动重划分。

自适应网格往往是许多工程问题如裂纹扩展、薄板成形等大应变分析的必要条件。

2.3 由求解线性问题发展到求解非线性问题
随着科学技术的发展,线性理论已经远远不能满足设计的要求,许多工程问题如材料的破坏与失效、裂纹扩展等仅靠线性理论根本不能解决,必须进行非线性分析求解,例如薄板成形就要求同时考虑结构的大位移、大应变(几何非线性)和塑性(材料非线性);而对塑料、橡胶、陶瓷、混凝土及岩土等材料进行分析或需考虑材料的塑性、蠕变效应时则必须考虑材料非线性。

众所周知,非线性问题的求解是很复杂的,它不仅涉及到很多专门的数学问题,还必须掌握一定的理论知识和求解技巧,学习起来也较为困难。

为此国外一些公司花费了大量的人力和物力开发非线性求解分析软件,如ADINA、ABAQUS等。

它们的共同特点是具
有高效的非线性求解器、丰富而实用的非线性材料库,ADINA还同时具有隐式和显式两种时间积分方法。

2.4 由单一结构场求解发展到耦合场问题的求解
有限元分析方法最早应用于航空航天领域,主要用来求解线性结构问题,实践证明这是一种非常有效的数值分析方法。

而且从理论上也已经证明,只要用于离散求解对象的单元足够小,所得的解就可足够逼近于精确值。

现在用于求解结构线性问题的有限元方法和软件已经比较成熟,发展方向是结构非线性、流体动力学和耦合场问题的求解。

例如由于摩擦接触而产生的热问题,金属成形时由于塑性功而产生的热问题,需要结构场和温度场的有限元分析结果交叉迭代求解,即\"热力耦合\"的问题。

当流体在弯管中流动时,流体压力会使弯管产生变形,而管的变形又反过来影响到流体的流动……这就需要对结构场和流场的有限元分析结果交叉迭代求解,即所谓\"流固耦合\"的问题。

由于有限元的应用越来越深入,人们关注的问题越来越复杂,耦合场的求解必定成为CAE软件的发展方向。

2.5 程序面向用户的开放性
随着商业化的提高,各软件开发商为了扩大自己的市场份额,满足用户的需求,在软件的功能、易用性等方面花费了大量的投资,但由于用户的要求千差万别,不管他们怎样努力也不可能满足所有用户的要求,因此必须给用户一个开放的环境,允许用户根据自己的实际情况对软件进行扩充,包括用户自定义单元特性、用户自定义材料本构(结构本构、热本构、流体本构)、用户自定义流场边界条件、用户自定义结构断裂判据和裂纹扩展规律等等。

2.6 软件开发强强联合
根据有限元软件在装备行业的应用情况,有限元软件之间的强强联合必将更加有效推进有限元技术的应用,随着数值模拟软件的商业化和软件公司开发方向的专业化,各数值模拟软件公司将会出现强强联合的局面,以解决复杂装备产品的设计制造难题
关注有限元的理论发展,采用最先进的算法技术,扩充软件的能,提高软件性能以满足用户不断增长的需求,是CAE软件开发商的主攻目标,也是其产品持续占有市场,求得生存和发展的根本之道。

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