本文作者:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

有限元離散基本原理(有限元分析的節(jié)點(diǎn)和單元的區(qū)別)

本文目錄,1、,有限元離散基本原理,2、,有限元分析時(shí)劃分網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn)是什么,3、,有限元的特性是,4、,ANSYS有限元結(jié)果分析,5、,有限元分析的要素,6、,ansys建立立體有限元模型的一般步驟,對(duì)于不同物理性質(zhì)和數(shù)學(xué)模型的問(wèn)題,有限元求解法的基本步驟是相同的,只是具體公式推導(dǎo)和運(yùn)算求解不同,有限元求解問(wèn)題的基本步驟通常為:第一步:?jiǎn)栴}及求解域定義:根據(jù)實(shí)際問(wèn)題近似確定求解域的物理性質(zhì)和幾何區(qū)域,第二步:求解域離散化:將求解域近似為具有不同有限大小和形狀且彼此相連的有限個(gè)單元組成的離散域,習(xí)慣上稱為有限元網(wǎng)絡(luò)劃分,顯然單元越?。ňW(wǎng)絡(luò)越細(xì))則
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有限元離散基本原理

對(duì)于不同物理性質(zhì)和數(shù)學(xué)模型的問(wèn)題,有限元求解法的基本步驟是相同的,只是具體公式推導(dǎo)和運(yùn)算求解不同。有限元求解問(wèn)題的基本步驟通常為:第一步:?jiǎn)栴}及求解域定義:根據(jù)實(shí)際問(wèn)題近似確定求解域的物理性質(zhì)和幾何區(qū)域。第二步:求解域離散化:將求解域近似為具有不同有限大小和形狀且彼此相連的有限個(gè)單元組成的離散域,習(xí)慣上稱為有限元網(wǎng)絡(luò)劃分。顯然單元越?。ňW(wǎng)絡(luò)越細(xì))則離散域的近似程度越好,計(jì)算結(jié)果也越精確,但計(jì)算量及誤差都將增大,因此求解域的離散化是有限元法的核心技術(shù)之一。第三步:確定狀態(tài)變量及控制方法:一個(gè)具體的物理問(wèn)題通??梢杂靡唤M包含問(wèn)題狀態(tài)變量邊界條件的微分方程式表示,為適合有限元求解,通常將微分方程化為等價(jià)的泛函形式。第四步:?jiǎn)卧茖?dǎo):對(duì)單元構(gòu)造一個(gè)適合的近似解,即推導(dǎo)有限單元的列式,其中包括選擇合理的單元坐標(biāo)系,建立單元試函數(shù),以某種方法給出單元各狀態(tài)變量的離散關(guān)系,從而形成單元矩陣(結(jié)構(gòu)力學(xué)中稱剛度陣或柔度陣)。為保證問(wèn)題求解的收斂性,單元推導(dǎo)有許多原則要遵循。 對(duì)工程應(yīng)用而言,重要的是應(yīng)注意每一種單元的解題性能與約束。例如,單元形狀應(yīng)以規(guī)則為好,畸形時(shí)不僅精度低,而且有缺秩的危險(xiǎn),將導(dǎo)致無(wú)法求解。第五步:總裝求解:將單元總裝形成離散域的總矩陣方程(聯(lián)合方程組),反映對(duì)近似求解域的離散域的要求,即單元函數(shù)的連續(xù)性要滿足一定的連續(xù)條件??傃b是在相鄰單元結(jié)點(diǎn)進(jìn)行,狀態(tài)變量及其導(dǎo)數(shù)(可能的話)連續(xù)性建立在結(jié)點(diǎn)處。第六步:聯(lián)立方程組求解和結(jié)果解釋:有限元法最終導(dǎo)致聯(lián)立方程組。聯(lián)立方程組的求解可用直接法、選代法和隨機(jī)法。求解結(jié)果是單元結(jié)點(diǎn)處狀態(tài)變量的近似值。對(duì)于計(jì)算結(jié)果的質(zhì)量,將通過(guò)與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則提供的允許值比較來(lái)評(píng)價(jià)并確定是否需要重復(fù)計(jì)算。有限元離散基本原理(有限元分析的節(jié)點(diǎn)和單元的區(qū)別) 鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架設(shè)計(jì)

有限元分析時(shí)劃分網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn)是什么

有限元分析時(shí)劃分網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn)是單元屬性(包括實(shí)常數(shù))、幾何模型的定義網(wǎng)格屬性。定義網(wǎng)格的屬性主要是定義單元的形狀、大小。單元大小基本上在線段上定義,可以用線段數(shù)目或長(zhǎng)度大小來(lái)劃分,可以在線段建立后立刻聲明,或整個(gè)實(shí)體模型完成后逐一聲明。采用Bottom-Up建立模型時(shí),采用線段建立后立刻聲明比較方便且不易出錯(cuò)。例如聲明線段數(shù)目和大小后,復(fù)制對(duì)象時(shí)其屬性將會(huì)一起復(fù)制,完成上述操作后便可進(jìn)行網(wǎng)格化命令。網(wǎng)格化過(guò)程也可以逐步進(jìn)行,即實(shí)體模型對(duì)象完成到某個(gè)階段就進(jìn)行網(wǎng)格話,如所得結(jié)果滿意,則繼續(xù)建立其他對(duì)象并網(wǎng)格化。網(wǎng)格的劃分可以分為自由網(wǎng)格(free meshing)、映射網(wǎng)格(mapped meshing)和掃略網(wǎng)格(sweep meshing)等。

有限元的特性是

1.有限元簡(jiǎn)介有限單元法 — 起源于數(shù)學(xué)學(xué)科,最早是用于求解復(fù)雜微分和偏微分方程的數(shù)值計(jì)算方法。后來(lái),有限單元法隨著電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的一種彈性力學(xué)問(wèn)題的數(shù)值求解方法。經(jīng)過(guò)辛科維奇等力學(xué)大師的推廣,有限元法是目前工程領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的數(shù)值模擬方法之一。五十年代初,有限元法首先應(yīng)用于連續(xù)體力學(xué)領(lǐng)域-飛機(jī)結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)態(tài)特性分析中,用以求得結(jié)構(gòu)的變形、應(yīng)力、固有頻率以及振型。由于這種方法的有效性,有限單元法的應(yīng)用已從線性問(wèn)題擴(kuò)展到非線性問(wèn)題,分析的對(duì)象從彈性材料擴(kuò)展到塑性、粘彈性、粘塑性和復(fù)合材料,從連續(xù)體擴(kuò)展到非連續(xù)體。有限元法本質(zhì)上是一種(偏)微分方程的數(shù)值求解方法,認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)以后,從70年代開(kāi)始,有限元法的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸從固體力學(xué)領(lǐng)域擴(kuò)展到其它需要求解微分方程的領(lǐng)域,如流體力學(xué)、傳熱學(xué)、電磁學(xué)、聲學(xué)等。有限元法把一個(gè)原來(lái)連續(xù)的物體劃分為有限個(gè)單元,這些單元通過(guò)有限個(gè)節(jié)點(diǎn)相互連接,承受與實(shí)際載荷等效的節(jié)點(diǎn)載荷,并根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行單元分析,然后根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件把這些單元重新組合成能夠進(jìn)行綜合求解的整體。有限元法的基本思想—離散化

ANSYS有限元結(jié)果分析

輸出的是各節(jié)點(diǎn)的支反力:】
總數(shù)值
FX:大小為-.23757E-07
FY:大小為134.61

有限元分析的要素

1,盡量把所有不會(huì)發(fā)生位移的節(jié)點(diǎn)都固定住,不要讓求解器再去通過(guò)迭代計(jì)算來(lái)確定這些節(jié)點(diǎn)的位移。2,模型中僅僅靠?jī)蓚€(gè)外力達(dá)到靜力平衡是不夠的,必須要借助于邊界條件處的支反力達(dá)到平衡。3,在每一個(gè)分析步中,如果在某個(gè)自由度上沒(méi)有施加力載荷,就一定要有邊界條件來(lái)約束這個(gè)自由度;如果施加了力載荷,就一定要去掉這個(gè)自由度上的邊界條件。

ansys建立立體有限元模型的一般步驟

不知道你是節(jié)點(diǎn)分析還是桿件分析,就以節(jié)點(diǎn)分析為例吧:1.先確定你要使用的有限元分析計(jì)算程序,比如ansys2.把CAD三維模型輸出為ansys能導(dǎo)入的格式,比如igs格式3.ansys里導(dǎo)入igs圖形,之后添加材料、進(jìn)行有限元單元?jiǎng)澐?、添加荷載和支座約束,最后進(jìn)行計(jì)算

有限元分析的節(jié)點(diǎn)和單元有限元離散基本原理(有限元分析的節(jié)點(diǎn)和單元的區(qū)別)

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