其他通用有限元
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2015-11-06
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hypermesh與其他有限元軟件接口及單元，大家可以下了看看
從這些數(shù)字也可以看出COSMOS軟件在有限元分析軟件中是技高一籌的。
有限元分析軟件──Cosmos
Cosmos軟件是美國(guó)SRAC（Structure Research and Analysis Corporation ）公司的產(chǎn)品，它具有計(jì)算速度快、解題時(shí)占用磁盤(pán)空間少、使用方便、分析功能全面、與其他CAD/CAE軟件集成性好等優(yōu)點(diǎn)，下面簡(jiǎn)要介紹一下這些特點(diǎn)。
COSMOS為什么速度快？
要解釋清楚這個(gè)問(wèn)題應(yīng)該考查一下有限元分析軟件的算法。有限元分析軟件現(xiàn)在基于的算法有兩種：一種是所謂的直接解法，一種是所謂的迭代解法。因?yàn)?em>有限元軟件處理的對(duì)象大部分是高元方程組，因此直接解法總能求得解，但速度就不能保證很快，雖然迭代法解題的速度很快，但不能保證所有的算法都是收斂的，因此傳統(tǒng)的有限元分析軟件大都采用直接解法。1982年，前蘇聯(lián)的三位數(shù)學(xué)物理博士致力于研究有限元分析的迭代算法的收斂性問(wèn)題，因?yàn)椋绻鼙ＷC迭代法總是收斂的，就可以大幅度提高解題速度。他們采用窮舉法，分析迭代法中所有發(fā)散的算法，最后總結(jié)出500多種導(dǎo)致迭代法發(fā)散的原因并加以有效的對(duì)癥下藥，終于在11年后的1993年發(fā)明了舉世矚目的FFE（快速有限元法，F(xiàn)ast Finite Element ）算法。FFE方法其實(shí)就是針對(duì)不同的迭代算法總能保證其收斂的改進(jìn)的迭代法，現(xiàn)在的Cosmos就是采用的這種FFE方法。這是Cosmos解題速度快的一個(gè)重要的原因。
Cosmos解題時(shí)為什么占用的磁盤(pán)空間那么少？
Cosmos采用的算法是FFE技術(shù)，而FFE技術(shù)是1993年才發(fā)明的，要想把這種快速有限元技術(shù)應(yīng)用到Cosmos軟件中，必須重新編寫(xiě)Cosmos的源代碼，1993年世界上比較先進(jìn)的C++語(yǔ)言技術(shù)已經(jīng)成熟，面向?qū)ο蠹夹g(shù)、內(nèi)存優(yōu)化管理技術(shù)、磁盤(pán)管理技術(shù)也已上了一個(gè)新臺(tái)階。
展開(kāi) 本文首先研究和分析有限元網(wǎng)格劃分的基本原則，再對(duì)當(dāng)前典型網(wǎng)格劃分方法進(jìn)行科學(xué)地分類，結(jié)合實(shí)例系統(tǒng)地分析各種網(wǎng)格劃分方法的機(jī)理、特點(diǎn)及其適用范圍，如映射法、基于柵格法、節(jié)點(diǎn)連元法、拓?fù)浞纸夥ā缀畏纸夥ê蛼呙璺ǖ取Ｗ詈箨U述當(dāng)前網(wǎng)格劃分的研究熱點(diǎn)，綜述六面體網(wǎng)格和曲面網(wǎng)格劃分技術(shù)，展望有限元網(wǎng)格劃分的發(fā)展趨勢(shì)。
引
言
有限元網(wǎng)格劃分是進(jìn)行有限元數(shù)值模擬分析至關(guān)重要的一步，它直接影響著后續(xù)數(shù)值計(jì)算分析結(jié)果的精確性。網(wǎng)格劃分涉及單元的形狀及其拓?fù)漕愋汀卧愋汀⒕W(wǎng)格生成器的選擇、網(wǎng)格的密度、單元的編號(hào)以及幾何體素，在有限元數(shù)值求解中，單元的等效節(jié)點(diǎn)力、剛度矩陣、質(zhì)量矩陣等均用數(shù)值積分生成，連續(xù)體單元以及殼、板、梁?jiǎn)卧拿鎯?nèi)均采用高斯 (Gauss) 積分，而殼、板、梁?jiǎn)卧暮穸确较虿捎眯疗丈?(Simpson) 積分。
有限元網(wǎng)格劃分基本原則
有限元方法的基本思想是將結(jié)構(gòu)離散化，即對(duì)連續(xù)體進(jìn)行離散化，利用簡(jiǎn)化幾何單元來(lái)近似逼近連續(xù)體，然后根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件綜合求解。所以有限元網(wǎng)格的劃分一方面要考慮對(duì)各物體幾何形狀的準(zhǔn)確描述，另一方面也要考慮變形梯度的準(zhǔn)確描述。為正確、合理地建立有限元模型，這里介紹劃分網(wǎng)格時(shí)應(yīng)考慮的一些基本原則。
1.
展開(kāi) 深圳市優(yōu)飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)解決方案與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。
十多年來(lái)，優(yōu)飛迪科技在數(shù)字孿生、工業(yè)軟件尤其仿真技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并在這些領(lǐng)域擁有數(shù)十項(xiàng)獨(dú)立自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
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以結(jié)構(gòu)力學(xué)為例，在COMSOL中提供固體力學(xué)模塊和其他模塊，如轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模塊等來(lái)求解結(jié)構(gòu)力學(xué)的相關(guān)問(wèn)題，這與其他通用性質(zhì)的有限元仿真軟件比如Ansys、Abaqus等 類似。
深圳市優(yōu)飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)解決方案與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。 十多年來(lái)，優(yōu)飛迪科技在數(shù)字孿生、工業(yè)軟件尤其仿真技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并在這些領(lǐng)域擁有數(shù)十項(xiàng)獨(dú)立自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)，優(yōu)飛迪科技也與國(guó)際和國(guó)內(nèi)的主要頭部工業(yè)軟件廠商建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，能夠?yàn)榭蛻籼峁┩暾漠a(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)解決方案。 優(yōu)飛迪科技技術(shù)團(tuán)隊(duì)實(shí)力雄厚，主要成員
本文首先研究和分析有限元網(wǎng)格劃分的基本原則，再對(duì)當(dāng)前典型網(wǎng)格劃分方法進(jìn)行科學(xué)地分類，結(jié)合實(shí)例系統(tǒng)地分析各種網(wǎng)格劃分方法的機(jī)理、特點(diǎn)及其適用范圍，如映射法、基于柵格法、節(jié)點(diǎn)連元法、拓?fù)浞纸夥ā缀畏纸夥ê蛼呙璺ǖ取Ｗ詈箨U述當(dāng)前網(wǎng)格劃分的研究熱點(diǎn)，綜述六面體網(wǎng)格和曲面網(wǎng)格劃分技術(shù)，展望有限元網(wǎng)格劃分的發(fā)展趨勢(shì)。
一：術(shù)語(yǔ)列表
機(jī)械產(chǎn)品：mechanical products
結(jié)構(gòu)有限元分析：structural finite element analysis
通用規(guī)則：general principals
節(jié)點(diǎn)：node
單元：element
零維單元：zero dimensional element
一維單元：one dimensional element
二維單元：two dimensional
作為一線的仿真工程師，小仿真可以說(shuō)市面上所有的仿真軟件基本都使用過(guò)了。軟件的安裝是開(kāi)始運(yùn)行軟件的第一步，由于CAE軟件的復(fù)雜性，安裝起來(lái)還是需要花一些時(shí)間的。Windows版本就不說(shuō)了，Linux版本的CAE安裝可能就更復(fù)雜一些了。在這個(gè)時(shí)間就是生命的時(shí)代，一個(gè)軟件安裝的快慢會(huì)直接影響著我們的使用體驗(yàn)。一款由我們?nèi)A人研發(fā)的大型通用有限元軟件WELSIM在安裝上還是非常容易給力的。今天小仿真就和大家一起來(lái)嘗試在
“有限元分析通用規(guī)則”國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布
一、 開(kāi)欄語(yǔ)
“世界強(qiáng)國(guó)的興衰史和中華民族的奮斗史一再證明，沒(méi)有強(qiáng)大的制造業(yè)，就沒(méi)有國(guó)家和民族的強(qiáng)盛。”制造業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體，是科技創(chuàng)新的主戰(zhàn)場(chǎng)，是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基。研發(fā)型制造企業(yè)只有將產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)和系統(tǒng)仿真提到戰(zhàn)略性高度，結(jié)合系統(tǒng)工程和企業(yè)運(yùn)行要求
1.4 小結(jié)
從以上的內(nèi)容可以看出，前兩個(gè)軟件和其他通用有限元軟件的可以實(shí)現(xiàn)廣泛的匹配使用，并且可以直接使用有限元軟件的計(jì)算結(jié)果文件，可以在計(jì)算過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)搜索疲勞熱點(diǎn)部位和每一單元或節(jié)點(diǎn)的損傷，并實(shí)現(xiàn)疲勞計(jì)算結(jié)果的可視化。
第三個(gè)軟件只能實(shí)現(xiàn)和Patran/Nastran的文件互換，需要人為動(dòng)手實(shí)現(xiàn)有限元計(jì)算結(jié)果的導(dǎo)出。這對(duì)于軟件的廣泛應(yīng)用將是不利的。
● 鋼筋的建模（嵌入式鋼筋單 元）
嵌入式鋼筋單元分為以下 2種： ① 鋼筋桿單元 ； ② 鋼筋面單元 嵌入式鋼筋單元的配置位置
與混凝土單元節(jié)點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)，可以在任意位置配置鋼筋或 預(yù)應(yīng)力鋼索。這為鋼筋的建模提供了很大的方便。
● 混 凝土 裂縫材料模型
裂縫分析模型分為以下2 種：分散型裂縫模型、離散型裂縫模型。
（1） 分散型裂縫模型 …事先不能預(yù)測(cè)裂縫出現(xiàn)位置時(shí)使用
其中修正劍橋模型是很多其他通用有限元軟件所沒(méi)有tigong的。另外，ABAQUS還tigong了二次開(kāi)發(fā)接口，用戶可以靈活地自定義材料特性。
（2）土體是典型的三相體，普遍認(rèn)為土體的強(qiáng)度和變形取決于有效應(yīng)力，因此軟件必須能夠進(jìn)行有效應(yīng)力計(jì)算。ABAQUS中包含孔壓?jiǎn)卧梢赃M(jìn)行飽和土和非飽和土的流體滲透/應(yīng)力耦合分析（如固結(jié)、滲透等），可以滿足這一要求。
hypermesh與其他有限元軟件接口及單元，大家可以下了看看
