相較于其他數值方法，有限元法展現出多個顯著優勢：</p><p>（1）對于實際工程中遇到的各種復雜形狀和非均質材料構成的實體結構，有限元法能夠提供精確的分析。這意味著，無論是流體動力學中的復雜流場，還是復合材料的應力分布，FEM都能夠有效地模擬和預測。</p><p>（2）FEM能夠模擬復雜的材料本構關系、施加的荷載以及邊界條件。

1 數學模型 1. 1 幾何模型 本文所使用的無油渦旋壓縮機的渦旋齒是由圓漸開線形成，渦旋齒頭采用雙圓弧修正。試驗樣機的基本幾何參數如表1 所示，圖1 為渦旋盤型線及靜渦盤實體機構。

計算結果及對比 最終得到的最優解經圓整后為R=250mm，L=640mm，T=3mm（考慮腐蝕余量后取5mm），與初始設計比較，減重達30.98%。目標函數、設計變量的迭代過程如圖3所示。 圖3 目標函數、設計變量的迭代過程 對最優解采用ANSYS進行分析，采用單元輸出的應力線性化結果與常規殼單元提取線性化結果的承壓邊界應力分布如圖4所示。

二、詳細的操作流程如下所示： 1、啟動ANSYS SCDM，點擊文件—打開晶閘管水冷板幾何模型 圖6 打開水冷板模型 2、CAD幾何修復過程 ① 使用填充功能刪除水冷板外殼上的倒角以及圓弧面； 圖7 填充小尺寸幾何特征 ② 選取開口的內凹平面，使用拉伸命令將其拉伸至外表面；刪除此類特征，一定程度上可以減少求解計算的網格數量

[參考文獻] [1] 馬國遠 李紅旗主編 《旋轉壓縮機》 [2] 《有限單元法》 清華大學出版社 王勖成 編著 [3] 《ANSYS 非線性基礎培訓手冊》 (end)