今天給各位分享有限元分析的節(jié)點和單元的知識，其中也會對水有限元分析的節(jié)點和單元進行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注我們哦，現(xiàn)在開始吧！

今天給各位分享有限元分析的節(jié)點和單元的知識，其中也會對水有限元分析的節(jié)點和單元（有限元分析單元的概念）進行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注我們哦，現(xiàn)在開始吧！

• 1、有限元離散基本原理
• 2、proe的有限元分析中網(wǎng)格劃分怎么進行
• 3、機械行業(yè)的有限元力學(xué)分析怎么學(xué)
• 4、有限元分析時劃分網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn)是什么
• 5、有限元分析的要素
• 6、有限元的基本思想和特點

1、有限元離散基本原理

對于不同物理性質(zhì)和數(shù)學(xué)模型的問題，有限元求解法的基本步驟是相同的，只是具體公式推導(dǎo)和運算求解不同。有限元求解問題的基本步驟通常為：第一步：問題及求解域定義：根據(jù)實際問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）則離散域的近似程度越好，計算結(jié)果也越精確，但計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：一個具體的物理問題通?？梢杂靡唤M包含問題狀態(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的泛函形式。第四步：單元推導(dǎo)：對單元構(gòu)造一個適合的近似解，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）。為保證問題求解的收斂性，單元推導(dǎo)有許多原則要遵循。 對工程應(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，畸形時不僅精度低，而且有缺秩的危險，將導(dǎo)致無法求解。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)點進行，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、選代法和隨機法。求解結(jié)果是單元結(jié)點處狀態(tài)變量的近似值。對于計算結(jié)果的質(zhì)量，將通過與設(shè)計準(zhǔn)則提供的允許值比較來評價并確定是否需要重復(fù)計算。

2、proe的有限元分析中網(wǎng)格劃分怎么進行

沒記錯的話Hypermesh應(yīng)該是用TCL/TK開發(fā)的GUI。自己曾經(jīng)用過C++和C#做過有限元程序的前后處理軟件。一個好的前處理主要的部分有：1，讀入CAD模型，支持主流格式（iges，或者UG,Proe等特殊文件格式）的導(dǎo)入）。2，網(wǎng)格劃分，將CAD模型離散化，劃分成二維或者三維單元進行，這時需要一個強大的網(wǎng)格劃分算法，并且能夠提供合適的選項，保證劃分的網(wǎng)格質(zhì)量可靠。網(wǎng)上現(xiàn)在已經(jīng)有很多開源的項目了，比如：netgen，trimesh什么的，用起來還是挺好的。3，材料，邊界條件的施加，這時需要將輸入的材料，邊界條件等跟相應(yīng)的單元關(guān)聯(lián)起來，這里主要就是數(shù)據(jù)的相互引用。4，圖形圖像展示，要能夠展示出網(wǎng)格，箭頭，標(biāo)簽等，當(dāng)單元節(jié)點數(shù)目比較少的時候這些看起來很容易實現(xiàn)，但是現(xiàn)實中很多模型都有可能有幾萬幾十上百萬的單元，這個時候如何進行圖像的消隱，如果管理內(nèi)存是個很大的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在比較好的開源項目是VTK，這個項目的目的就是為了數(shù)據(jù)的可視化而做的，節(jié)點，單元，云圖，標(biāo)簽等這些東西已經(jīng)做了很好的封裝。5，導(dǎo)入導(dǎo)出接口，最后，數(shù)據(jù)都要轉(zhuǎn)化成對應(yīng)求解器能夠識別的格式，比如lsdyna的K文件，nastran的bdf文件。最后將這些文件傳送給對應(yīng)的求解器即可。

3、機械行業(yè)的有限元力學(xué)分析怎么學(xué)

有限元法最初是由研究結(jié)構(gòu)力學(xué)中線彈性問題的變形、應(yīng)力、應(yīng)變情況提出來的，因此結(jié)構(gòu)力學(xué)中的基本概念對于理解有限元法的基本原理具有重要作用。有限元方法的基礎(chǔ)是變分原理和加權(quán)余量法，其基本求解思想是把計算域劃分為有限個互不重疊的單元，在每個單元內(nèi)，選擇一些合適的節(jié)點作為求解函數(shù)的插值點，將微分方程中的變量改寫成由各變量或其導(dǎo)數(shù)的節(jié)點值與所選用的插值函數(shù)組成的線性表達式，借助于變分原理或加權(quán)余量法，將微分方程離散求解。采用不同的權(quán)函數(shù)和插值函數(shù)形式，便構(gòu)成不同的有限元方法。對復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)分析建模，有限元法是種應(yīng)用最廣的理論建模方法，是采用高速計算機求解數(shù)學(xué)物理問題的近似數(shù)值解法。它的優(yōu)點是精度高、適應(yīng)性強、計算格式規(guī)范統(tǒng)一。因此，應(yīng)用極廣，是現(xiàn)代機械產(chǎn)品設(shè)計的一種重要工具。市場上的有限元程序很多，像ANSYS、NASTRAN、COSMOS、IDEAS等，為機械設(shè)計創(chuàng)造了良好的條件。

4、有限元分析時劃分網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn)是什么

有限元分析時劃分網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn)是單元屬性（包括實常數(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)目或長度大小來劃分，可以在線段建立后立刻聲明，或整個實體模型完成后逐一聲明。采用Bottom-Up建立模型時，采用線段建立后立刻聲明比較方便且不易出錯。例如聲明線段數(shù)目和大小后，復(fù)制對象時其屬性將會一起復(fù)制，完成上述操作后便可進行網(wǎng)格化命令。網(wǎng)格化過程也可以逐步進行，即實體模型對象完成到某個階段就進行網(wǎng)格話，如所得結(jié)果滿意，則繼續(xù)建立其他對象并網(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。

5、有限元分析的要素

1，盡量把所有不會發(fā)生位移的節(jié)點都固定住，不要讓求解器再去通過迭代計算來確定這些節(jié)點的位移。2，模型中僅僅靠兩個外力達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到平衡。3，在每一個分析步中，如果在某個自由度上沒有施加力載荷，就一定要有邊界條件來約束這個自由度；如果施加了力載荷，就一定要去掉這個自由度上的邊界條件。

6、有限元的基本思想和特點

有限元法（Finite Element Method）是基于近代計算機的快速發(fā)展而發(fā)展起來的一種近似數(shù)值方法，用來解決力學(xué)，數(shù)學(xué)中的帶有特定邊界條件的偏微分方程問題（PDE）。而這些偏微分方程是工程實踐中常見的固體力學(xué)和流體力學(xué)問題的基礎(chǔ)。有限元法的特點：1、把連續(xù)體劃分成有限個單元，把單元的交界結(jié)點(節(jié)點)作為離散點;2、不考慮微分方程，而從單元本身特點進行研究。3、理論基礎(chǔ)簡明，物理概念清晰，且可在不同的水平上建立起對該法的理解。4、具有靈活性和適用性，適應(yīng)性強。它可以把形狀不同、性質(zhì)不同的單元組集起來求解，故特別適用于求解由不同構(gòu)件組合的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用范圍極為廣泛。它不僅能成功地處理如應(yīng)力分析中的非均勻材料、各向異性材料、非線性應(yīng)力、應(yīng)變以及復(fù)雜的邊界條件等問題，且隨著其理論基礎(chǔ)和方法的逐步完善，還能成功地用來求解如熱傳導(dǎo)、流體力學(xué)及電磁場領(lǐng)域的許多問題。5、在具體推導(dǎo)運算過程中，廣泛采用了矩陣方法。

有限元分析的節(jié)點和單元有限元分析的節(jié)點和單元（有限元分析單元的概念）