計算機輔助工程(CAE)前處理之邊界條件
我現(xiàn)在還記得我第一次做有限元分析的時候,一個朋友跟我講,有限元分析的藝術(shù)性集中在邊界條件上。做過兩年的項目,深有體會,邊界條件的問題就是往往為了準(zhǔn)確地模擬一個模型需要很多次反復(fù),但是其魅力也就在于很多次失敗以后最后成功的那一刻。
迄今為止,我只做過力學(xué)分析,對熱分析和熱力耦合都沒有太接觸過,所以對這些分析的邊界條件都不熟悉。但僅僅是力學(xué)分析就夠復(fù)雜了。
很多軟件的培訓(xùn)教材上的例子都是針對單個零件的,對初學(xué)者來說,往往就會認(rèn)為有限元分析的邊界條件無非就是加約束和加載荷(分布或集中載荷),能簡化就簡化,不用去考慮實際是什么情況。但實際上,加邊界條件需要很多知識,尤其是試驗的知識,因為計算結(jié)果總是要跟試驗數(shù)據(jù)項對比的。如果要計算多個零件的裝配就更復(fù)雜了,要考慮各個零件之間的裝配關(guān)系,焊接、螺栓連接等等(盡管實際上這都屬于網(wǎng)格劃分的范疇,我還是在這里強調(diào)一下)。
話說回來,培訓(xùn)教材上的例子還是非常重要的,不僅僅是因為它提供了初級的CAE分析流程,還因為它的很多例子都是有針對性的,對一些軟件使用問題,在查手冊的時候可以通過例子來看。
總而言之,對有限元模型施加邊界條件的原則就是:在反映真實情況的前提下,合理地進(jìn)行簡化。例如一個螺栓連接,如果需要對它進(jìn)行強度校核,除了螺栓孔以外,還需要模擬螺栓和它的接觸,如何加載?但是,如果這個螺栓連接是在一個很大的裝配上,我們真正關(guān)心的是整個模型的應(yīng)力情況,這個螺栓只是起到連接兩個零件的作用,這個時候甚至不需要考慮螺栓本身,只需要在螺栓孔位置將兩個零件用rigid單元連起來就可以了。
有限元分析的邊界條件非常的復(fù)雜,無論是原理還是應(yīng)用,如果要全部講清楚可能需要在各個相關(guān)行業(yè)找?guī)讉€有十年以上應(yīng)用經(jīng)驗的人來講應(yīng)用,再從國外請幾個算法大師來講原理,當(dāng)然聽中還需要有一定的數(shù)學(xué)知識。這些都不是我現(xiàn)在所能做的。我只是希望能帶給初學(xué)者一些對CAE分析整體的認(rèn)識。在我剛剛跨進(jìn)這一行的時候,很多次懷疑過我自己,因為我總是失敗,但是也許就是那么一點點額外的不輕言放棄的性格讓我堅持下來,很多次失敗以后體會到了成功的快樂。無論我以后做什么都會記住這一點。
最后想起來,作為一名CAE分析人員,一定要善于交流,對我們要分析的東西,一定要聽取最了解它們的人的經(jīng)驗,做分析最大的好處就是,一個項目做完,你也就成了這方面的專家了。
工程師必備
- 項目客服
- 培訓(xùn)客服
- 平臺客服
TOP




















