经典案例
  • 有限元分析在机械产品设计的应用
  • 汽车转向机构有限元分析与优化
  • 风力发电机主轴结构强度分析
  • 发动机连杆的强度分析与结构优化
  • 车辆传动轴的强度分析与方案改进
  • 摩托车车架的刚度及强度分析
  • 注塑模具机构强度分析及结构优化
  • 变速箱轴键强度校核及结构改进
  • 挖掘机铲斗有限元计算和强度分析

有限元分析实际问题的一般流程

发布于:2016-04-24 16:53
有限元分析

      有限元分析方法FEM应用于实际问题须经历以下过程如下:
      (1)问题的数学描述。对问题客观规律的数学描述(通常是微分方程及边界条件)是建立有限元方程的前提。单元特性矩阵和整体有限元方程都是基于数学模型建立的。常见的弹性力学基本方程、运动方程、热传导方程等都是对客观现象的数学描述。
      (2)有限元方程的建立。利用变分原理,通过离散、单元分析、整体分析等过程,建立数学模型的有限元方程,它通常是一组易于用数值方法求解的代数方程。
      (3)算法研究。有限元方程的计算量庞大,须有有效的算法来保证计算效率和精度,同时考虑计算条件的要求。如求解大型线性方程组的带宽法、波前法,求解大型特征值问题的分块Lanczos法等。
      (4)程序开发。数值计算依赖于计算机,因此求解算法需用相应的计算程序来实现。
      (5)有限元建模。对应于FEA系统的前处理(Pre -processing)。它为数值计算提供所有原始输入数据(节点数据、单元数据和边界条件数据)。因为模型形式直接决定计算精度和规模,且建模所需时间约占整个FEA的70%左右,所以建模质量和效率是FEA的关键。
      (6)数值计算。对应于FEA系统的计算(Solving)。它由一系列计算程序组成,计算程序又称求解器(solver)。每个求解器完成特定类型的计算。因此求解器越多,系统功能越强。
      (7)结果处理。对应于FEA系统的后处理(Post-processing)。它对计算结果进行处理、显示、运算和列表等。若按照(1)~(7)过程,问题得以解决,则FEM应用结束;反之,则需根据求解结果提出改进方案,循环实行(5)~(7)过程,直至问题解决或得到最佳设计。
      对于一个全新的问题,必须从第一步开始。而对已知的问题,可从第(5)步开始,即直接利用已有的FEA系统,建立有限元模型。在实际应用中,绝大多数问题都属于第二类问题。
      FEM最早应用于固体力学领域,但由于其解决问题的有效性和实用性,很快推广应用于温度场、电磁场、流场、声场等连续介质领域。目前FEM的应用领域主要包括:
      包括线性非线性静力分析。线性静力分析研究线弹性结构的变形和应力,它是工程结构分析和设计中最基本的方法。非线性结构静力分析主要研究外载作用下引起的非线性响应,其中非线性来源主要是材料非线性、几何非线性和边界条件非线性3大类。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                  杭州纳泰科技咨询有限企业
                                                                          本文出自杭州纳泰科技咨询有限企业www.nataid.com,转载请注明出处和相关链接!
tag标签:
------分隔线----------------------------
------分隔线----------------------------
XML 地图 | Sitemap 地图