有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載


有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載的圖1

有限元分析


有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載的圖2

有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用數學近似的方法對真實物理系統(幾何和載荷工況)進行模擬。利用簡單而又相互作用的元素(即單元),就可以用有限數量的未知量去逼近無限未知量的真實系統。

有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載的圖3


有限元法基本思想是用一個比較簡單的物理模型,即將連續的求解區域離散為一組有限個,且按一定方式相互聯結在一起的單元的組合體,去代替原有的復雜問題,從而進行求解.

可以通俗的理解為化整為零、化圓為直等,如古代的曹沖稱象和割圓法求圓周率,都很好的體現了離散逼近的思想。



有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載的圖4

有限元基本分析步驟


教科書版本



01

結構離散



結構離散就是建立結構的有限元模型,又稱為網格劃分或單元劃分,即將結構離散為由有限個單元組成的有限元模型。在該步驟中,需要根據結構的幾何特性、載荷情況等確定單元體內任意一點的位移插值函數。



有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載的圖5


有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載的圖6



02

單元分析



根據彈性力學的幾何方程以及物理方程確定單元的剛度矩陣。



有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載的圖7



03

整體分析




把各個單元按原來的結構重新連接起來,并在單元剛度矩陣的基礎上確定結構的總剛度矩陣,形成如下式所示的整體有限元線性方程:?

F=?[K]{δ}?┉┉┉┉┉┉┉┉┉①?

式中{F}是載荷矩陣;[K]是整體結構的剛度矩陣;{δ}是節點位移矩陣。



有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載的圖8



04

載荷移置




根據靜力等效原理,將載荷移置到相應的節點上,形成節點載荷矩陣。



有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載的圖9


05

邊界條件處理




對式①所示的有限元線性方程進行邊界條件處理。



有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載的圖10


06

求解線性方程




求解式①所示的有限元線性方程,得到節點的位移。在該步驟中,若有限元模型的節點越多,則線性方程的數量就越多,隨之有限元分析的計算量也將越大。



有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載的圖11



07

求解單元應力及應變



根據求出的節點位移求解單元的應力和應變。



有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載的圖12



08

結果處理與顯示



進入有限元分析的后處理部分,對計算出來的結果進行加工處理,并以各種形式將計算結果顯示出。



有限元分析及其基本分析步驟 附有限元分析基礎教程曾攀下載的圖13


不同教材對有限元法步驟劃分有所不同,但其基本內容及原理是一致的,感興趣的朋友繼續深度研究哦~  

下載地址:有限元分析基礎教程曾攀

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP

2