有限元編程
關(guān)注創(chuàng)建者：sniper_5292 創(chuàng)建時(shí)間：2020-01-01
有限元編程的視頻教程
Matlab有限元編程從入門到精通40講：快速獲得各典型有限元案例的Matlab代碼
【課程介紹】MATLAB有限元編程專題課，以案例驅(qū)動(dòng)，面向編程實(shí)戰(zhàn)。有限元理論講解依托實(shí)際案例，代碼逐行精講剖析有限元算法。案例涉及靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和傳熱學(xué)等問題的有限元求解。涉及的單元有桿單元，梁單元，三角形單元，四邊形單元，板殼，四面體/六面體實(shí)體單元等等，非線性問題涉及材料非線性、幾何非線性、接觸非線性等非線性問題！
￥499 20小時(shí)26分鐘 3036播放
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1-10基于matlab的懸臂梁四節(jié)點(diǎn)/八節(jié)點(diǎn)四邊形單元有限元編程（平面單元）
基于matlab的懸臂梁四節(jié)點(diǎn)/八節(jié)點(diǎn)四邊形單元有限元編程（平面單元），程序有詳細(xì)注解，可根據(jù)需要更改參數(shù)，包括長度、截面寬度和高度、密度、泊松比、均布力、集中力、單元數(shù)量等。拍下發(fā)4節(jié)點(diǎn)和8節(jié)點(diǎn)兩組程序。程序已調(diào)通可直接運(yùn)行。 購買后可下載視頻中的源程序文件。
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Matlab有限元基礎(chǔ)編程
有限元程序編制，采用Beamer演示文稿進(jìn)行理論講解，Matlab程序語言逐行閱讀，Abaqus數(shù)值驗(yàn)證。
免費(fèi) 1小時(shí)41分鐘 836播放
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有限元編程的實(shí)例教程
點(diǎn)擊試看《Matlab有限元編程從入門到精通》。
有限元資料網(wǎng)盤鏈接.txt
點(diǎn)擊試看《Matlab有限元編程從入門到精通》
本課程為matlab有限元編程專題課，課程主要以案例的形式進(jìn)行講解，中間會(huì)穿插案例中所涉及到的有限元基本理論，案例不局限于力學(xué)問題的有限元求解，還會(huì)涉及傳熱學(xué)、電學(xué)等問題的有限元求解。
因?yàn)楣腆w力學(xué)領(lǐng)域我最熟悉，所以我們從固體力學(xué)開始，所涉及的單元有桿單元，梁單元，平面三角形單元，薄板單元，厚板單元，四面體實(shí)體單元等等，力學(xué)問題有靜力學(xué)問題，也有動(dòng)力學(xué)問題，后期還會(huì)涉及材料非線性、幾何非線性、接觸非線性等非線性問題，內(nèi)容豐富，不斷更新完善。
此外，筆者為所有訂閱用戶提供知識(shí)圈答疑服務(wù)和VIP用戶交流群。并附贈(zèng)課程相關(guān)資料等（平臺(tái)支持自行開具電子發(fā)票）。
1、你將學(xué)到
快速獲得各典型有限元案例的Matlab代碼；
學(xué)習(xí)并掌握有限元基礎(chǔ)理論；
掌握Matlab編程實(shí)現(xiàn)有限元算法的流程；
掌握多種有限元單元的基本理論Matlab編程實(shí)現(xiàn)過程；
掌握靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、材料非線性、幾何非線性、接觸非線性問題的Matlab編程實(shí)現(xiàn)；
為訂閱用戶提供知識(shí)圈答疑服務(wù)，并建立VIP用戶交流群，后續(xù)可根據(jù)訂閱用戶需求進(jìn)行加餐直播。此外還提供課程對應(yīng)的學(xué)習(xí)資料模型一份。
2、適合哪些人學(xué)習(xí)
理工科院校學(xué)生和教師；
學(xué)習(xí)型仿真設(shè)計(jì)工程師；
Matlab有限元編程興趣愛好者和應(yīng)用者。
作者：SimPC博士
展開 《結(jié)構(gòu)分析有限元法的基本原理及工程應(yīng)用》
這本書中的Matlab程序是我在CSDN上搜集而來，代碼量適中，沒有上一本書中的代碼量那么多，注釋也清晰，還包括有Matlab有限元編程的后處理顯示部分，教你怎么出云圖，感興趣可以了解一下。
《工程中的有限元方法》
這本書的附贈(zèng)代碼就比較厲害了，語言巨多，分別有C、ExcelVB、Fortran、Matlab、QBasic、VB語言，花里胡哨，是國外教材翻譯過來的，英文版和中文版放在下面，感興趣可以看一下。
《有限單元法基礎(chǔ)及MATLAB編程》
這本書鏈接放不上去，不知為何，書中代碼基本保持了Smith的《Programming the Finite Element Method》風(fēng)格，做了代碼轉(zhuǎn)換工作，代碼量很大，保留了線彈性部分，忽略了彈塑性、Element-by-element組裝技術(shù)。原理講的很清楚，感興趣可以了解一下。
《有限元分析及應(yīng)用》
這本書也是曾攀老師的著作，里面主要引導(dǎo)讀者獨(dú)立編寫整套的有限元程序，代碼量不多，可以入手，并于Ansys相呼應(yīng)，以Ansys作為前處理，導(dǎo)出節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格數(shù)據(jù)，輸入至有限元程序進(jìn)行求解，采用的語言有C、Fortran，感興趣可以了解一下。
《有限單元法——編程與軟件應(yīng)用》
這本書是崔濟(jì)東博士的著作，從桿單元入手，由簡單到復(fù)雜，采用Matlab語言進(jìn)行編程，并于SAP2000、邁達(dá)斯有限元分析軟件進(jìn)行結(jié)果比對，強(qiáng)調(diào)軟件原理的應(yīng)用，代碼都貼在書中，用時(shí)直接抄！感興趣可以了解一下。
Fortran語言
《有限元方法編程（第五版）》
這本書的影響巨大，號(hào)稱有限元編程的啟蒙書，國內(nèi)很多有限元編程教材都或多或少參考了這本書，采用Fortran 03語言編寫，運(yùn)行速度很快，代碼量巨多。
展開 電子版有限元方法編程（第三版）[Smith] [2003]_by linqus_08.07.2005
有限元方法編程（第三版）[Smith] [2003]_by linqus_08.07.2005.part01.rar
有限元方法編程（第三版）[Smith] [2003]_by linqus_08.07.2005.part02.rar
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有限元方法編程（第三版）[Smith] [2003]_by linqus_08.07.2005.part05.rar
有限元方法編程（第三版）[Smith] [2003]_by linqus_08.07.2005.part06.rar
有限元方法編程（第三版）[Smith] [2003]_by linqus_08.07.2005.part07.rar
展開 導(dǎo)讀：自9月以來，我的《教你Matlab有限元編程對懸臂梁進(jìn)行受力分析》原創(chuàng)文章發(fā)布以來，我的精品課《Matlab有限元編程從入門到精通》（點(diǎn)擊試看）受到了越來越多的工程師朋友的關(guān)注，已超過50多人已經(jīng)訂閱學(xué)習(xí)，歡迎大家加入訂閱用戶交流群一起討論Matlab有限元編程那些事（哈哈哈，為大家答疑和分享資料）。
今天，我接著分享Matlab有限元編程專業(yè)技能。之前的課程我們學(xué)習(xí)了一維梁單元，二維平面單元，三維板殼單元的matlab有限元編程，本次案例主要講解如何用matlab實(shí)現(xiàn)針對四面體單元?jiǎng)澐值娜S結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元編程，具體案例是一個(gè)懸臂梁受集中荷載的問題。圖1為本案例Matlab編程計(jì)算得到的結(jié)果。主要內(nèi)容涉及四面體單元的有限元基本理論的推導(dǎo)，主要是單元?jiǎng)偠染仃嚨耐茖?dǎo)，此外還包括等參單元和Hammer數(shù)值積分以及三維問題的后處理計(jì)算。
圖1 懸臂梁受集中荷載的應(yīng)力云圖
一個(gè)完整的有限元程序基本組成部分包括前處理模塊、分析主程序模塊和后處理模塊。在前處理模塊中，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)輸入、單元節(jié)點(diǎn)編號(hào)、網(wǎng)絡(luò)劃分以及邊界條件輸入等工作；在分析主程序模塊中，求解整體剛度方程；在后處理模塊中，實(shí)現(xiàn)結(jié)果顯示、數(shù)據(jù)輸出等工作。對應(yīng)的有限元法的基本步驟：（1）幾何域離散，獲得標(biāo)準(zhǔn)化的單元；（2）通過能量原理（虛功原理或最小勢能原理，獲得單元?jiǎng)偠确匠蹋唬?）單元的集成（裝配）；（4）處理位移邊界條件；（5）計(jì)算位移場；（6）計(jì)算單元的其他物理量（應(yīng)力應(yīng)變）。這幾步中，最核心的內(nèi)容是單元研究，具體包括：（1）節(jié)點(diǎn)描述（不同坐標(biāo)系節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的變化）；（2）場描述（位移場，應(yīng)變場，應(yīng)力場，形函數(shù)）；（3）單元?jiǎng)偠确匠蹋ɑ谀芰吭硗茖?dǎo)）。
展開 發(fā)現(xiàn)EDA行業(yè)的跟數(shù)值計(jì)算有關(guān)的節(jié)點(diǎn)軟件也采用有限元，有限差分或者邊界元這些個(gè)數(shù)值計(jì)算方法。于是現(xiàn)在只能再回憶回憶了，有些內(nèi)容都忘記了。
另外特別說明一點(diǎn)，如果不更新的話，我一般不登陸這個(gè)賬號(hào)。所以留言的朋友我通常沒辦法及時(shí)回復(fù)。
還有 python 有限元編程知識(shí)你熟悉有限元編程的起點(diǎn)而不是終點(diǎn)。我擱社會(huì)上混了得有4年多了，從沒聽說招聘CAE工程師的人只需要會(huì)python就行了的。就算你通過python進(jìn)到了公司，大概率后期還得要求你轉(zhuǎn)C/C++ 的。
參考書籍：有限元基礎(chǔ)教程（國際單位制版）第五版
測試案例 （書上例2.2）：
這些都是比較簡單的 一維單元，所以我省略了很多詳細(xì)有限元編程流程的步驟，僅適用于初學(xué)者。
1. 我這里創(chuàng)建了一個(gè)單元類。node_i 是 單元的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)編號(hào)；node_j 是單元的第二個(gè)節(jié)點(diǎn)編號(hào)；k 是單元的彈簧常數(shù)。
這里的 form_element_k_matrix() 是產(chǎn)生單元系數(shù)矩陣。
2. 根據(jù)題目描述可以看到，這里只有四個(gè)單元。
所以我這里：
然后創(chuàng)建了一個(gè)單元列表，方便后面管理：
定義邊界條件數(shù)組：
請注意這里的未知量，我全部使用了 -1.0 來代替。
請繼續(xù)往后看，區(qū)分已知節(jié)點(diǎn)和未知節(jié)點(diǎn)的方式將在下面介紹。
根據(jù)我見過的開源軟件內(nèi)部，其區(qū)分是已知節(jié)點(diǎn)還是未知節(jié)點(diǎn)，都是使用的一個(gè)數(shù)組進(jìn)行標(biāo)記。
比如我這里采用了 使用 0 標(biāo)記未知節(jié)點(diǎn)，使用 -1 標(biāo)記已知的第一類邊界條件的節(jié)點(diǎn)；使用 -2 標(biāo)記已知的第二類邊界條件，當(dāng)然本案例里頭只有第一類邊界條件，所以這里我不再添加其他標(biāo)記的相應(yīng)處理流程。
展開 
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考慮熱源的瞬態(tài)熱傳導(dǎo)有限元求解器1小時(shí)前
關(guān)鍵詞：熱源，瞬態(tài)，熱傳導(dǎo)，有限元求解器，三角形單元，自研
在《瞬態(tài)熱傳導(dǎo)有限元求解器開發(fā)》一文中，我們介紹了自研的二維瞬態(tài)熱傳導(dǎo)求解器。
當(dāng)時(shí)那個(gè)控制方程沒有考慮熱源，邊界條件中只涉及溫度、熱流、對流。然而在很多問題中，熱源才是最關(guān)鍵的邊界條件，比如電發(fā)熱、化學(xué)反應(yīng)生熱。
熱源的處理
熱源是體熱，相對應(yīng)的熱流是面熱。兩者處理方式類似，都是根據(jù)單位熱功率值和幾何尺寸計(jì)算熱功率，然后加到控制方程矩陣的右側(cè)
關(guān)鍵詞：CFD，有限元，對流項(xiàng)，繞流，迎風(fēng)格式，湍流模型
在《流體有限元求解器開發(fā)-不可壓定常流動(dòng)模型》一文中，我們介紹了考慮對流項(xiàng)的不可壓流動(dòng)求解器的實(shí)現(xiàn)。
然而正如所預(yù)料的那樣，一旦流速高一些，或者粘性小一些，仿真結(jié)果就容易發(fā)散，收斂性成為一大難題。
為了解決這個(gè)問題，CFD大神們想出了各種手段，有的嚴(yán)格按照理論去處理盡力彌合。有的則主打靈感修正，問就是人工粘性、人工擴(kuò)散、人工穩(wěn)定
<h3><strong>【版權(quán)聲明與技術(shù)存證】關(guān)于某型“巷道超前支架”結(jié)構(gòu)有限元分析報(bào)告的公開撤回聲明</strong></h3><p><strong>一、 成果歸屬與授權(quán)撤回</strong></p><p>本文發(fā)布內(nèi)容為本人針對某型巷道超前支架所做的有限元分析（FEA）階段性成果。</p><p><strong>合作背景說明：</strong> > 合作方：<strong>西安某礦業(yè)學(xué)科背景高校相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)
[圖片]
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Abaqus復(fù)合材料鉚接有限元仿真分析2個(gè)月前
Abaqus復(fù)合材料鉚接有限元仿真分析，
上層碳纖維復(fù)合材料，內(nèi)插0厚度cohesive以模擬層間分層，下層AL
自沖鉚接三維模型，動(dòng)態(tài)顯示分析，可提供cae，inp、VUMAT，odb文件，含變形云圖、應(yīng)力云圖，結(jié)果清晰，適合初學(xué)者學(xué)習(xí)參考！
鎂合金溫軋機(jī)支承輥有限元分析
有限元分析2個(gè)月前
摘要：
本文針對300mm鎂合金溫軋機(jī)支承輥開展有限元分析，采用ANSYS軟件（經(jīng)典界面）。對支承輥進(jìn)行靜強(qiáng)度分析，結(jié)果表明：支承輥?zhàn)畲笞冃瘟繛?.467×10^-4mm，滿足板形誤差要求；最大Von Mises應(yīng)力為67.6MPa，低于材料許用應(yīng)力（140~150MPa）。分析發(fā)現(xiàn)支承輥中間位置變形最大，軸頸與輥身接觸處應(yīng)力集中明顯。研究證實(shí)該支承輥設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求，為鎂合金溫軋工藝提供了理論依據(jù)
基于ABAQUS的汽車防塵罩有限元分析2個(gè)月前
<p>?</p><p>球頭銷總成是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng)的一個(gè)重要部件，裝在轉(zhuǎn)向拉桿或控制臂上，與轉(zhuǎn)向和懸掛部件連接。它主要由球座、卡箍、防塵罩、壓板和球銷組成，其中最關(guān)鍵的零件為防塵罩，其性能影響到車輛的安全性和操縱性。防塵罩材料為橡膠，在使用過程中會(huì)發(fā)生很大的彈性變形。用一般的二維、三維CAD輔助設(shè)計(jì)無法確定防塵罩的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和形狀，因而無法判斷防塵罩在工作過程中是否有干涉；長期以來都是通過試制樣品后做臺(tái)架試驗(yàn)或路試來驗(yàn)證設(shè)計(jì)
瞬態(tài)熱傳導(dǎo)有限元求解器開發(fā)2個(gè)月前
關(guān)鍵詞：瞬態(tài)，熱傳導(dǎo)，有限元求解器，三角形單元
熱傳遞有三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射。就熱傳導(dǎo)問題而言，無論是結(jié)構(gòu)力學(xué)還是流體力學(xué)都會(huì)涉及，兩邊都沒拿它當(dāng)外人。
前面的文章提到過，結(jié)構(gòu)力學(xué)的有限元發(fā)展地非常成熟，大部分的剛度矩陣在文獻(xiàn)里面都推導(dǎo)好了。而流體力學(xué)的很多單元類型的有限元方程，可能需要自行推導(dǎo)完成。在熱傳導(dǎo)問題中，我采用加權(quán)余量法進(jìn)行處理，推導(dǎo)出了符合結(jié)構(gòu)力學(xué)有限元文獻(xiàn)中給出的剛度矩陣
流體有限元求解器開發(fā)-二維斯托克斯方程2個(gè)月前
關(guān)鍵詞：CFD，有限元，三角形單元，罰函數(shù)，粘性流動(dòng)
最近工作室有流體有限元求解器的開發(fā)需求，我在前面講飛機(jī)結(jié)冰的文章提到過，差不多10年前瞎搗鼓過這個(gè)東西。
好多東西都記不清了，先從一些簡單的流動(dòng)模型入手，做一些恢復(fù)性訓(xùn)練。考慮到我是結(jié)構(gòu)力學(xué)出身，在進(jìn)行流體有限元開發(fā)的時(shí)候，我會(huì)代入結(jié)構(gòu)有限元的視角進(jìn)行分析。
流體也好，固體也好，CFD也好，F(xiàn)EM也好，有很多開源工具、源代碼可以用。
