有限元分析步骤
有限元的步骤
有限元的步骤一、有限元步骤的大概了解有限元这东西啊,就像是搭积木一样。
咱们先得知道要解决啥问题,就好比你要搭个房子,你得知道是搭个小木屋还是大城堡吧。
这就是有限元的第一步,确定问题。
比如说,要是计算一个桥梁能承受多大的重量,那这个就是咱们要解决的问题。
二、模型的建立1. 几何建模这就像是在纸上画出房子的草图一样。
咱们要把实际的物体或者结构,用数学的方式表示出来。
比如说要分析一个机械零件,就得把这个零件的形状、尺寸啥的准确地用几何图形画出来。
这个过程可不能马虎,就像画画的时候比例不能失调一样。
2. 划分网格网格就像是把这个草图划分成一个个小格子。
这一步可重要啦。
网格划分得好不好,直接影响到计算结果呢。
要是网格划得太大,就好比你把一块蛋糕切得太大块,有些细节就没了;要是网格划得太小,又会增加计算量,就像你把蛋糕切得太碎,虽然很细致,但是太费事儿了。
三、材料属性的设定每个材料都有自己的特性,就像人都有自己的脾气一样。
比如说金属的弹性模量、泊松比这些。
我们得把这些材料的特性准确地告诉有限元软件。
这就像是告诉厨师每种食材的特性,这样厨师才能做出合适的菜。
如果把钢材的属性当成木材的属性来设置,那计算结果肯定是错得离谱。
四、边界条件和载荷的施加1. 边界条件边界条件就像是房子的地基。
比如说一个固定的端点,这个端点不能动,这就是一种边界条件。
如果边界条件设置错了,就好比房子的地基没打好,整个结构都会出问题。
2. 载荷施加载荷就是给这个结构施加的力。
就像风给桥梁施加的力,或者汽车给路面施加的力。
这个力的大小、方向和作用点都得准确地设定。
要是力的方向设反了,那计算出来的结果就完全不对了。
五、求解计算这一步就像是把前面准备好的东西都交给厨师,让厨师开始做菜了。
我们把建好的模型、设定好的材料属性、边界条件和载荷都交给有限元软件,让它去计算。
这个过程可能快也可能慢,取决于模型的复杂程度和计算机的性能。
六、结果分析1. 查看结果计算完了,我们就可以查看结果了。
有限元法的分析过程
有限元法的分析过程有限元法是一种数值分析方法,用于求解实际问题的物理场或结构的数学模型。
它将连续的实体分割成离散的小单元,通过建立节点和单元之间的关系,对物理问题进行逼近和求解。
以下是一般的有限元法分析过程。
1.问题建模和离散化在有限元分析中,首先需要对实际问题进行建模,确定物理场或结构的几何形状和边界条件。
然后,将几何形状分割成一系列小单元,例如三角形、四边形或四面体等。
2.网格生成根据问题的几何形状和离散化方式,生成网格。
网格是由一系列节点和单元组成的结构,节点用于描述问题的几何形状,单元用于划分问题域。
通常,节点和单元的位置和数量会直接影响有限元法的精度和计算效率。
3.插值函数和基函数的选择有限元法中的节点通常表示问题域中的几何点,而节点之间的关系由插值函数或基函数来描述。
插值函数用于建立节点和单元之间的关系,基函数用于对物理场进行逼近。
选择适当的插值函数和基函数是有限元法分析的关键。
4.定义系统参数和边界条件确定相关物理参数和材料性质,并将其转化为数值形式。
在有限元分析中,还需要定义边界条件,包括约束条件和加载条件。
5.定义数学模型和方程根据问题的物理场或结构和所选择的基函数,建立数学模型和方程。
有限元方法可以用来建立线性方程、非线性方程、静态问题、动态问题等。
具体建立数学模型和方程的过程需要根据问题的特点进行。
6.组装刚度矩阵和力载荷向量根据离散化的节点和单元,组装刚度矩阵和力载荷向量。
刚度矩阵描述节点之间的刚度关系,力载荷向量描述外部加载的作用力。
7.求解代数方程通过求解代数方程,确定节点的位移或物理场的数值解。
通常,使用迭代方法或直接求解线性方程组的方法来求解。
8.后处理和分析得到数值解后,可以进行后处理和分析。
包括计算节点和单元的应变、应力等物理量,进行矫正和验证计算结果的正确性。
还可以通过有限元法的网格适应性来优化问题的计算效率和精度。
以上是一般的有限元法分析过程,具体的步骤和方法可能会因不同的问题而有所不同。
有限元分析步骤
一.建立有限元模型 1.创建实体模型
1)可直接在ANSYS中建立实体模型 2)通过三维软件建模后导入到ANSYS。
2、 设定单元属性
1)单元类型 2)实常数(如厚度和横截面积等) 3)材料性质(如弹性模量,泊松比,热传导系数等)
不同的单元实常数设置
图1:LINK8单元实常数设置对话框 图2:BEAM3单元实常数对话框
三、施加载荷
1、定义分析类型
图五: New Analysis对话框
2、设置分析选项
图六:求解控制对话框
Hale Waihona Puke 3、施加载荷在ANSYS系统里根据真实物理环境将载荷分为6大类。
自由度约束:即把某个固定自由度用给定的数值代替。例 如,电磁场分析中的给有限元模型施加的磁势为零的边界 条件。
集中力载荷:施加在节点上的集中载荷。例如,结构分析 中施加在有限元模型上的力和力矩。
五、后处理
1. 后处理是指查看和检查ANSYS分析的结果,这是 ANSYS重要的一个模块。 1. 后处理分为通用后处理器(General Postproc)和时 间-历程后处理器(TimeHist Postpro)。 (1)通用后处理器可观察整个模型在某一载荷步 和子步的结果,包括位移、应力和应变等值线图 和变形图等,也可以得到列表显示计算结果等, 还可以查看结果的动画显示和控制等。
3、在划分网格之前分配单元属性
• 建立了单元属性表,通过指向表中适合的条目对模 型的不同部分分配单元属性。 例如 :图3为一钟 摆装置,钟摆由摆杆 和摆锤组成。在形成 有限元模型前,需要 分别选定摆杆和摆锤 相对应已经设置的单 元类型、实常数和材 料参数。
图3:钟摆装置
4、定义网格生成控制
ALGOR(有限元分析)的使用步骤
ALGOR(有限元分析)的使用步骤
1、在实体设计中绘制一个能在两端施加力的一个零件实体。
2、首先把设计树中零件的名称改为英文或数字的形式(ALGOR不能识别中文格式)
3、保存:保存时要把文件名改为英文或数字格式
4、点击ALGOR图标
5、进入ALGOR界面后,点击网络模型,表面回生成网格状,会有报告产生。
6、点击进入条件施加界面
7、选择材料
8、可以根据需求选择或编辑材料属性
9、切换到表面选择状态
10、选择约束端定为全约束
11、选择另一个表面施加表面力
(在表面上右击鼠标选择添加表面力(根据坐标显示确定))
12、点击分析图标进行分析
13、进行分析(根据网格疏密程度时间会有长短区别)
(点击下方播放按钮可观看逐步施加力的变化过程)
受力结果
变形结果
★在图片中用红色圆框标识为操作时点击或应注意的地方。
有限元分析基本步骤
• 截面参数由用另外提供,材料和温度等也另外 提供。
• 对特殊行业,也可建立管单元。
2
• 二维单元
– 分类:面单元和板单元
– 特点:厚度远小于长度和宽度
– 节点连接:节点处铰接,传递平面内的力,不能传递 弯矩
– 形状:三角形或四边形
• 载荷
– 平面单元和板单元只承受平面内的载荷,不能传递力 矩
– 壳单元在节点处固接,可承受垂直于平面的载荷,可 传递任意方向的力并可传递弯矩和扭矩
• 如模块盒底板可建立壳单元
• 厚度尺寸和其他参数另外提供
3
• 三维单元
– 不能简化为二维问题的连续体。节点处铰 接,只传递力不能传递扭矩。单元形状为 六面体、或四面体、五面体。
– 实际问题模型可由多种模型结合。
• 则节点载荷为
{ } [ ] P e = Pxi Pyi Pxj Pyj Pxm Pym T
20
体积力移置
21
l ds
22
23
σ e = Dε e = DBeδ e = S eδ e
{ε}= [B]{δ }e
5. 建立单元刚度矩阵
• 由虚功原理可导出节点力和节点位移的关系。
• 设节点力为
Ui
0
∂Nm
0
∂x
[B]
=
1 2A
0 ∂Ni
∂Ni ∂y ∂Ni
∂x 0 ∂N j
∂N j
∂y ∂N j
∂x 0 ∂Nm
∂Nm ∂y ∂Nm
=
1 2A
b0i ci
0 ci bi
bj 0 cj
0 cj bj
bm 0
0
cm
cm bm
材料辐照脆化有限元分析
材料辐照脆化有限元分析
材料辐照脆化是指在辐照条件下,材料的力学性能(如韧性和延展性)降低的现象。
有限元分析是一种计算机数值分析方法,可用于模拟材料的力学行为和性能。
对于材料辐照脆化的有限元分析,可以进行以下步骤:
1. 创建几何模型:根据具体材料的形状和尺寸,使用CAD软件或有限元分析软件创建几何模型。
2. 网格划分:将几何模型划分为一系列小单元,形成有限元网格。
网格划分的精细程度会影响分析结果的准确性。
3. 材料属性定义:根据辐照脆化的特性,为材料定义相应的力学属性,如弹性模量、泊松比和屈服强度等。
4. 材料本构模型:选择适当的材料本构模型来描述材料的力学行为,如线性弹性、塑性或弹塑性模型等。
5. 加载条件定义:定义辐照条件下的加载情况,如静态力、动态力或温度和辐照剂量等。
6. 辐照脆化效应模拟:根据材料的辐照脆化现象,考虑脆化参数的影响,对材料进行有限元分析。
7. 结果分析:分析计算结果,评估辐照脆化效应对材料的影响,如应力分布、变形情况等。
需要注意的是,有限元分析只是一种近似方法,结果的准确性还受到模型和假设的限制。
因此,在进行有限元分析时,需要根据具体情况选择适当的材料模型和参数,并结合实际测试数据对分析结果进行验证。
另外,对于涉及核能应用的材料,还需要遵循相应的安全规范和标准进行分析。
ANSYS有限元分析基本步骤
2.2 有限元模型的建立
图2-1
11
2.2 有限元模型的建立
• 单击Isotropic;弹出Linear Isotropic Properties for Material Number 1对话框;见图2-2..在EX输入栏中输入弹 性模量;在PRXY输入栏中输入泊松比..如图2-2所示..
第2章
有限元分析基本步骤
1
基本步骤
2.1 ANSYS有限元分析典型步骤 2.2 有限元模型的建立 2.3 加载和求解 2.4 结果后处理
2
2.1 ANSYS有限元分析典型步骤
• ANSYS有限元典型分析大致分为三大步骤:
➢ 1建立有限元模型; ➢ 2加载和求解; ➢ 3结果后处理和结果查看..
3
图2-2
12
2.2 有限元模型的建立
• 2.2.4 创建有限元模型
➢ ANSYS提供了两种方法来构建有限元模型;一种是首先创建或 导入实体模型;然后对实体模型进行网格划分;以生成有限元模型 ;另一种是直接利用单元和节点生成有限元模型..第二种方法非 常困难;在实际工作中是不实用也不常用..
13
2.2 有限元模型的建立9来自2.2 有限元模型的建立
• 2.2.3 定义材料属性
➢ ANSYS中的所有分析都需要输入材料属性..例如;在进行结构分 析时;要输入材料的弹性模量和泊松比等..
➢ 定义材料属性的方法 • 单击Main Menu主菜单/Preprocessor前处理器/Material Props材料属性/Material Models材料模型;弹出Define Material Model Behavior定义材料模型对话框;单击右侧列表 框中的结构模型Structural/Linear线性/Elastic弹性/Isotropic 各向同性;表明要定义的材料是各向同性线弹性材料.. 如图21所示..
第3章 有限元分析的数学求解原理-三大步骤
U x x y y z z xy xy yz yz zx zx dV
X u Y v Z w dV X u Y v Z w d W
V V
用 * 表示;引起的虚 应变分量用 * 表示
j Vj
Ui
i Vi
0 X
y
¼ 1-9 Í
ui* * vi wi* * * u j , v* j w*j
x* * y * z * * xy *yz * 18 zx
19
7.间接解法:最小势能原理
20
最小势能原理
W U 0
最小势能原理就是说当一个体系的势能最小时,系统会处于稳定 平衡状态。或者说在所有几何可能位移中,真实位移使得总势能取最小值
0 表明在满足位移边界条件的所有可能位移 最小势能原理: 中,实际发生的位移使弹性体的势能最小。即对于稳定平衡状态,实 际发生的位移使弹性体总势能取极小值。显然,最小势能原理与虚功 原理完全等价。 n m
虚功原理的矩阵表示
在虚位移发生时,外力在虚位移上的虚功是:
* 式中
U i u i* V i v i* W i w i* U j u *j V j v *j W j w *j
* 是 的转置矩阵。
T
*
F
T
同样,在虚位移发生时,在弹性体单位体积内,应力在虚应变上的虚 功是: * * * * * * * T x x y y z z xy xy yz yz zx zx
27
⑴解析法
有限元分析基本步骤
有限元分析基本步骤一、静力分析基本步骤:1、确定结构的分析方案(线、面、体):桁架、壳、实体等;注意线性单元和高次单元的使用;对称性等简化方法的运用;2、根据分析的类型确定单元类型、实常量等,特别是单元类型的某些选项,对于某些分析十分重要;3、设定材料模型;4、采纳各种方法建立模型。
在进行布尔运算时特别注意运算对以后分析的影响,尤其是在某些情况下有些XX格较难生成,因此对于布尔运算要慎重考虑,为解决该问题应尽量采纳几何体素直接建模;5、将材料、实常量等参数赋给模型,在某些情况下可以同时指定方向点;6、按情况划分XX格:自由XX格或自由XX格,设置合适的XX格密度等,尤其注意XX格设置;7、在生成节点和单元后,根据实际情况定义接触单元、自由度的耦合及约束方程等;8、施加力和约束等;9、求解:注意设置合适的求解选项;10、进入后处理菜单获得计算结果等;11、评价分析结果。
二、模态分析基本步骤模态分析用于计算线性结构的自振频率及振形。
1、建立模型:只有线性效应;2、确定采纳何种计算方法:子空间法、分块法、能量法、缩减法、阻尼法等;3、计算:分析模型特征值;4、扩展模态:分析模型特征向量;计算应力;5、进入后处理菜单获得计算结果等。
6、评价分析结果。
三、谐响应分析基本步骤谐响应分析用于确定线性结构对随时间按正弦曲线变化的载荷的响应。
1、建模首先进行模态分析;2、获得模态分析结果;以上两步的计算主要为获得模态数值,在下一步的谐分析中确定频率的变化范围,谐分析时应定义阻尼否则可能响应无限大。
3、开始谐响应分析:完全法、缩减法、模态叠加法等,注意选择合适的方法;4、施加载荷并且指定频率范围等;5、求解;6、获得分析结果:进入后处理。
7、评价分析结果。
四、瞬态动力学分析瞬态动力学分析(亦称时间历程分析)用于确定承受任意的随时间变化载荷结构的动力学响应。
1、建模;2、选择分析类型和选项;3、规定边界条件和初始条件;4、施加时间历程载荷并求解;5、评价分析结果。
有限元分析的基本步骤
一个典型的ANSYS分析过程可分为以下6个步骤:1定义参数2创建几何模型3划分网格4加载数据5求解6结果分析1定义参数1.1指定工程名和分析标题启动ANSYS软件,选择File→Change Jobname命令选择File→Change Title菜单命令1.2定义单位(2) 设置计算类型ANSYS Main Menu: Preference→Material Props →Material Models →Structural →OK(3) 定义分析类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Loads →Analysis Type →New Analysis→STATIC →OK1.3定义单元类型选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令单击[Options]按钮,在[Element behavior]下拉列表中选择[Plane strs w/thk]选项,单击确定1.4定义单元常数在ANSYS程序主界面中选择Main Menu→Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete命令单击[Add]按钮,进行下一个[Choose Element Type]对话框1.5定义材料参数在ANSYS程序主界面,选择Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models命令(1)选择对话框右侧Structural→Linear→Elastic→Isotropic命令,并单击[Isotropic]选项,接着弹出如下所示[Linear Isotropic Properties for Material Number 1]对话框。
在[EX]文本框中输入弹性模量“200000”,在[PRXY]文本框中输入泊松比“0.3”,单击OK2创建几何模型在ANSYS程序主界面,选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Creat→Areas→Rectangle →By 2Corners命令选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Creat→Areas→Circle→Solid Circle命令3网格划分(之前一定要进行材料的定义和分配)选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Subtract→Arears Circle命令选择Main Menu→Preprocessor→Meshing→Mesh→Areas→Free命令,弹出实体选择对话框,单击[Pick All]按钮,得到如下所示网格4加载数据(1)选择Main Menu→Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Lines命令,出现如下所示对话框,选择约束[ALL DOF]选项,并设置[Displacement value]为0,单击OK。
有限元方法的求解步骤
有限元方法的求解步骤引言有限元方法是一种数值分析技术,用于求解连续介质力学问题。
它的基本思想是将复杂的物理问题离散化为简单的几何单元,并在每个单元上建立适当的数学模型。
通过在整个域内组装这些单元,最终得到整个系统的近似解。
本文将详细介绍有限元方法的求解步骤,包括问题建模、网格划分、单元模型与刚度矩阵计算、边界条件处理和求解方程等内容。
问题建模在使用有限元方法求解实际问题之前,首先需要对问题进行建模。
这涉及确定问题的几何形状、边界条件和材料属性等方面。
通常可以使用偏微分方程来描述力学行为,并根据具体情况选择适当的方程类型。
网格划分网格划分是有限元方法中非常重要的一步,它将连续域离散化为有限多个几何单元。
常用的网格类型包括三角形网格和四边形网格。
根据具体情况,可以选择不同密度和形状的网格来逼近真实几何形状。
单元模型与刚度矩阵计算在每个几何单元上,需要建立适当的数学模型来描述物理行为。
通常使用一些基本假设和理论模型来近似真实行为。
对于弹性力学问题,常用的单元模型包括线性弹性、非线性弹性和塑性等。
根据单元模型,可以计算每个单元的刚度矩阵。
刚度矩阵描述了单元内部各个节点之间的相互作用关系。
它是由材料属性和几何形状决定的,并且可以通过数值积分等方法进行计算。
边界条件处理边界条件是求解过程中必须考虑的重要因素。
它们描述了系统在边界上的约束条件,例如固定边界、施加力或位移等。
在有限元方法中,通常将边界条件转化为所谓的约束方程,以便将其应用于整个系统。
对于固定边界条件,可以直接将相应自由度设置为零。
而施加力或位移边界条件,则需要将其转化为等效荷载或约束方程,并在求解过程中进行处理。
求解方程有限元方法最终目标是求解整个系统的近似解。
为此,需要将所有单元的刚度矩阵组装成整个系统的刚度矩阵。
同时,需要将所有边界条件应用于约束方程中。
通过求解线性方程组,可以得到系统的节点位移。
常用的求解方法包括直接法和迭代法。
在实际计算中,可以根据问题特点选择最适合的方法。
有限元分析的基本步骤
一个典型的AN SY S分析过程可分为以下6个步骤:1定义参数2创建几何模型3划分网格4加载数据5求解6结果分析1定义参数1.1指定工程名和分析标题启动ANSYS软件,选择File→ChangeJobname命令选择File→Change Title菜单命令1.2定义单位(2) 设置计算类型ANSYS Main Menu: Prefere nce→Materia l Props →Materia l Models→Structu ral →OK(3) 定义分析类型ANSYS Main Menu: Preproc essor→Loads →Analysi s Type →New Analysi s→STATIC→OK1.3定义单元类型选择MainMenu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令单击[Options]按钮,在[Element behavio r]下拉列表中选择[Plane strs w/thk]选项,单击确定1.4定义单元常数在ANSYS程序主界面中选择MainMenu→Preprocessor→Real Constan ts→Add/Edit/Delete命令单击[Add]按钮,进行下一个[ChooseElement Type]对话框1.5定义材料参数在ANSYS程序主界面,选择MainMenu→Preprocessor→Materia l Props→Materia l Models命令(1)选择对话框右侧S truct ural→Linear→Elastic→Isotropi c命令,并单击[Isotropi c]选项,接着弹出如下所示[LinearIsotropi c Properti es for Materia l Number 1]对话框。
有限元分析原理与步骤
有限元分析原理与步骤
有限元分析是一种数值计算方法,用于解决工程结构的力学问题。
它将任意复杂的结构分割成为若干个简单的子结构,通过数学模型和计算机软件进行力学分析。
有限元分析的步骤如下:
1. 建立几何模型:根据实际结构的几何形状,使用CAD软件
或者手工绘图等方式建立三维或二维模型。
2. 网格划分:将结构模型划分成若干个小单元,如三角形、四边形或六边形等,这些小单元构成了有限元网格。
3. 选择适当的元素类型:根据结构的特性选择合适的元素类型,如杆件元、梁单元、板单元等。
4. 建立整体刚度矩阵:根据每个小单元的几何形状和材料性质,计算每个小单元的刚度矩阵,将其组装成整个结构的刚度矩阵。
5. 施加边界条件:确定结构的边界条件,如固定支座、约束等。
6. 施加荷载:施加力、压力、温度等荷载条件。
7. 求解方程:通过求解结构的刚度方程,得到结构的位移、应力、应变等结果。
8. 后处理结果:根据求解得到的结果,进行结果的可视化及分
析。
通过以上步骤,有限元分析可以提供结构的力学性能分析,如应力、应变、变形等,为工程设计和优化提供参考依据。
有限元分析-详解
C、棱柱铰约束(Slider)
该约束只能施加于虚件之上,仅允许被约束的 对象沿指定放松的轴平移滑动,限制其它五个自由 度。一般施加过程为:单击 按钮,弹出图示对话 框。选择虚件加于Supports 栏,选择使用的坐标系, 并在需要放松的轴线方向输入1。单击确定完成定义。 如针对如图所示接触虚件示例,用加于虚件的取代 施加于Point1 的高级约束,结果相同。
Element Type 决定采用linear 线性直边单元亦或采 用parabolic 抛物线棱边单元,抛物线棱边单元能带 来更好的精度。
此外还可以通过如图所示对话框中的Local 卡片,通 过添加(Add)sage和sag来调整局部网格细密程度 和,带来更合适的分析精度。(注:全局网格划分越 细密或采用抛物线棱边单元同样能提高精度,但同时 计算耗时增加)。
网格和属性还可以通过模型管理工具条 来自行定义。其中:
图标用于给实体Solid 模型定义四面体单元;
图标用于给曲面surface 模型定义三角形单元,如 果用户决定把实体模型当作薄壳模型来处理,也可 以用于实体模型;
图标表示对线框wireframe 几何进行梁单元网格划 分,要求对象是在Generative Shape Design 或 Wireframe and Surface Design 中生成的部件, 或者在Structure Design 环境下生成的梁(不能对 Sketch 对象进行网格划分),且划分出的网格是一 维的。
CATIA有限元分析
有限元分析是实现安全设计的重要部分, 在日常设计工作中也经常得到应用。
一 、零件体有限元分析
零件体有限元分析的一般步骤为:
(1):建立零件模型并导入分析模块;
有限元法的基本步骤
有限元法的基本步骤有限元法是一种用于求解较为复杂的实际工程问题的数值分析方法。
它将一个连续的物体或系统划分为许多小的单元,然后通过建立在这些单元上的数学方程来模拟和求解实际问题。
在这篇文章中,我们将探讨有限元法的基本步骤,并深入讨论其原理和应用。
1. 确定问题的边界和几何形状在使用有限元法求解实际问题之前,需要先确定问题的边界和几何形状。
通常情况下,问题的边界需要定义为固定边界或自由边界,以便在数学模型中进行处理。
问题的几何形状也需要被建模和描述,这样才能得到准确的计算结果。
2. 划分网格划分网格是有限元法中非常重要的一步。
网格划分是将问题的几何形状划分为一系列小的单元。
这些小单元称为有限元,它们可以是三角形、四边形或其他形状。
网格的划分需要根据问题的几何形状和求解精度来确定,并且需要保证各个有限元之间具有充分的连续性和相互联系,以确保模拟结果的准确性和可靠性。
3. 建立数学模型和方程在确定问题的边界和划分网格之后,下一步是建立与物理现象相关的数学模型和方程。
根据问题的具体情况,可以使用不同类型的方程,如静力学方程、热传导方程、流体力学方程等。
这些方程将物理现象转化为数学表达式,并可以通过有限元法进行求解。
4. 应用边界条件在建立数学模型和方程之后,需要应用边界条件。
边界条件可以是物体的固定边界条件,如固定端或自由端;也可以是物体的外部边界条件,如外力、温度等。
边界条件的正确应用对于求解实际问题非常重要,它们将影响模拟结果的准确性和可靠性。
5. 求解数学方程一旦建立了数学模型、划分网格并应用了边界条件,下一步就是使用数值方法求解数学方程。
有限元法将整个问题转化为一个求解代数方程组的问题,并通过迭代方法求解。
求解过程中需要根据初始条件和边界条件进行迭代计算,直到得到收敛的解。
通过以上的基本步骤,我们可以使用有限元法对复杂的实际工程问题进行数值求解。
有限元法的优点在于可以模拟各种不同的物理现象,并且可以对复杂的几何形状进行建模和求解。
有限元分析基本流程
有限元分析基本流程
1.打开要分析的模型,并进入高级仿真模块。
2.打开仿真导航器,鼠标右击.prt文件,选择新建FEM和仿真,并单击确定。
3.在仿真文件视图中双击_fem1文件,并点击3D四面体网格,并选择模型,设置单
元大小。
4.在仿真导航器中的3D收集器中选择solid(1)文件,点击鼠标右键,选择编辑,在选择Solid Property 旁的修改选定的按钮,点击选择材料,出现材料列表,选择确定。
5.双击仿真文件视图里的_sim1文件,给模型边界条件(约束,受力情况)。
这里模型选择了固定约束(选择要固定的面即可),受力情况选择了力(赋予受力条件时,要给定力的大小和力矢量方向),完成后如图。
6.进行结算之前,可先进行模型检查,检查结算结果是否有误,并进行及时更改。
这里我们得出要打开单元迭代求解器。
7.点击求解,打开后选择编辑解算方案属性。
选择单元迭代求解器。
选择确定,计算机进行解算。
8.完成后在后处理导航器中点击solution 1,出现解算结果。
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有限元分析步骤
1.拿到设计图纸,看清产品结构,形成一个整体认识,例如,使用了一些什么型材,型材
如何布置。
2.与设计人员及时沟通,了解结构布置有何优缺点,实现什么功能,依据经验初步判断产
品受力情况的特点,做到心中有数。
分析产品的约束与受力情况,弄清约束位置及约束方式;受力位置及受力类型,做好数据准备。
3.分析产品建模中对受力影响不大的零件特征,并进行简化省略。
4.采用最优建模方式,建立有限元几何模型。
5.新建算例。
6.定义材料属性和网格类型。
7.定义约束和载荷。
8.划分有限元网格。
9.运行算例,输出结果。
10.检查边界条件的施加,仔细分析得出结果,有充分理由解释结果出现的原因。
11.与设计人员进行数据沟通,讨论结果。
12.反馈数据,指导产品结构改进。
13.反复验算,得到最优结果。
14.得出最终结论,编写计算报告。