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本篇文章給大家談?wù)動邢拊P凸?jié)點和單元的概念,以及有限元模型是由節(jié)點和什么相連接而成的對應(yīng)的知識點,,希望對各位有所幫助,,不要忘了收藏本站喔。
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ANSYS中的節(jié)點的基本概念是什么,?
節(jié)點就是劃分有限元網(wǎng)格之后那些個線與線的交點,與關(guān)鍵點不同,,關(guān)鍵點是在建立大概的幾何模型時候要用的那些重要的控制點,。
有限元單元的形狀是任意選的么,?單元與節(jié)點的關(guān)系是什么?
根據(jù)不同有限元模型節(jié)點和單元的概念的問題有限元模型節(jié)點和單元的概念,,單元形狀選擇是不同,,一般有限元軟件內(nèi)部會自動選擇有限元模型節(jié)點和單元的概念!
節(jié)點組成單元,,單元由節(jié)點組成有限元模型節(jié)點和單元的概念,!有時候一個節(jié)點就可以組成一個單元,只有單元才用與最終的計算,,但是每個單元都有節(jié)點,,哪怕是一個單元只有一個節(jié)點有限元模型節(jié)點和單元的概念!
有限元是什么
問題一:有限元分析是什么,? 這個問題好,!有限元就是一個工具,可以利用其進行場的分析,,如磁場,、電場、應(yīng)力場,、流場等等,。因為往往我們只知道一個宏觀的作用,但微觀(相對的)的情況到底是啥樣的不得而知,,有限元通過把宏觀的大的東西進行劃分為一個個小的單元,,把這些小的單元當(dāng)做微觀的東西,,進而進行分析,得到微觀的一個情況,。如一個籃球框架,,當(dāng)有人扣籃拉著球框的時候,籃球架肯定會彎,,但是彎多少呢,?這個就可以利用有限元進行分析。先建立把籃筐架的物理模型,,再將模型劃分為一個個很小的單元,,再添加載荷、約束后進行分析,,就能得到結(jié)果,。
這個概念太大,我是新手,,解釋不好,。詳情百度,,或者找本有限元的書看看,,也許會有些直接的感受
問題二:什么是有限元 有限元法是一種有效解決數(shù)學(xué)問題的解方法。其基本求解思想是把計算域劃分為有限個互不重疊的單元,,在每個單元內(nèi),,選擇一些合適的節(jié)點作為求解函數(shù)的插值點,單元上所作用的力等效到節(jié)點上,,將微分方程中的變量改寫成由各變量或其導(dǎo)數(shù)的節(jié)點值與所選用的插值函數(shù)組成的線性表達式,,就是用叉值函數(shù)來近似代替 ,借助于變分原理或加權(quán)余量法,,將微分方程離散求解,。
問題三:什么是有限元 有限元是那些 *** 在一起能夠表示實際連續(xù)域的離散單元。有限元的概念早在幾個世紀(jì)前就已產(chǎn)生并得到了應(yīng)用,,例如用多邊形(有限個直線單元)逼近圓來求得圓的周長,,但作為一種方法而被提出,則是最近的事,。有限元法最初被稱為矩陣近似方法,,應(yīng)用于航空器的結(jié)構(gòu)強度計算,并由于其方便性,、實用性和有效性而引起從事力學(xué)研究的科學(xué)家的濃厚興趣,。經(jīng)過短短數(shù)十年的努力,隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展和普及,,有限元方法迅速從結(jié)構(gòu)工程強度分析計算擴展到幾乎所有的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,,成為一種豐富多彩,、應(yīng)用廣泛并且實用高效的數(shù)值分析方法。
有限元方法與其他求解邊值問題近似方法的根本區(qū)別在于它的近似性僅限于相對小的子域中,。20世紀(jì)60年代初首次提出結(jié)構(gòu)力學(xué)計算有限元概念的克拉夫(Clough)教授形象地將其描繪為:“有限元法=Rayleigh Ritz法+分片函數(shù)”,,即有限元法是Rayleigh Ritz法的一種局部化情況。不同于求解(往往是困難的)滿足整個定義域邊界條件的允許函數(shù)的Rayleigh Ritz法,,有限元法將函數(shù)定義在簡單幾何形狀(如二維問題中的三角形或任意四邊形)的單元域上(分片函數(shù)),,且不考慮整個定義域的復(fù)雜邊界條件,這是有限元法優(yōu)于其他近似方法的原因之一,。
對于不同物理性質(zhì)和數(shù)學(xué)模型的問題,,有限元求解法的基本步驟是相同的,只是具體公式推導(dǎo)和運算求解不同,。有限元求解問題的基本步驟通常為:
第一步:問題及求解域定義:根據(jù)實際問題近似確定求解域的物理性質(zhì)和幾何區(qū)域,。
第二步:求解域離散化:將求解域近似為具有不同有限大小和形狀且彼此相連的有限個單元組成的離散域,習(xí)慣上稱為有限元網(wǎng)絡(luò)劃分,。顯然單元越?。ňW(wǎng)絡(luò)越細)則離散域的近似程度越好,計算結(jié)果也越精確,,但計算量及誤差都將增大,,因此求解域的離散化是有限元法的核心技術(shù)之一。
第三步:確定狀態(tài)變量及控制方法:一個具體的物理問題通??梢杂靡唤M包含問題狀態(tài)變量邊界條件的微分方程式表示,,為適合有限元求解,通常將微分方程化為等價的泛函形式,。
第四步:單元推導(dǎo):對單元構(gòu)造一個適合的近似解,,即推導(dǎo)有限單元的列式,其中包括選擇合理的單元坐標(biāo)系,,建立單元試函數(shù),,以某種方法給出單元各狀態(tài)變量的離散關(guān)系,從而形成單元矩陣(結(jié)構(gòu)力學(xué)中稱剛度陣或柔度陣),。
為保證問題求解的收斂性,,單元推導(dǎo)有許多原則要遵循。 對工程應(yīng)用而言,,重要的是應(yīng)注意每一種單元的解題性能與約束,。例如,單元形狀應(yīng)以規(guī)則為好,,畸形時不僅精度低,,而且有缺秩的危險,將導(dǎo)致無法求解,。
第五步:總裝求解:將單元總裝形成離散域的總矩陣方程(聯(lián)合方程組),,反映對近似求解域的離散域的要求,,即單元函數(shù)的連續(xù)性要滿足一定的連續(xù)條件??傃b是在相鄰單元結(jié)點進行,,狀態(tài)變量及其導(dǎo)數(shù)(可能的話)連續(xù)性建立在結(jié)點處。
第六步:聯(lián)立方程組求解和結(jié)果解釋:有限元法最終導(dǎo)致聯(lián)立方程組,。聯(lián)立方程組的求解可用直接法,、選代法和隨機法。求解結(jié)果是單元結(jié)點處狀態(tài)變量的近似值,。對于計算結(jié)果的質(zhì)量,,將通過與設(shè)計準(zhǔn)則提供的允許值比較來評價并確定是否需要重復(fù)計算。
簡言之,,有限元分析可分成三個階段,,前處理、處理和后處理,。前處理是建立有限元模型,,完成單元網(wǎng)格劃分;后處理則是采集處理分析結(jié)果,,使用戶能簡便提取信息,,了解計算結(jié)果。
問題四:什么是有限元分析,? 有限元分析是使用有限元方法來分析靜態(tài)或動態(tài)的物理物體或物理系統(tǒng),。在這種方法中一個物體或系統(tǒng)被分解為由多個相互聯(lián)結(jié)的,、簡單,、獨立的點組成的幾何模型。在這種方法中這些獨立的點的數(shù)量是有限的,,因此被稱為有限元,。由實際的物理模型中推導(dǎo)出來得平衡方程式被使用到每個點上,由此產(chǎn)生了一個方程組,。這個方程組可以用線性代數(shù)的方法來求解,。有限元分析的精確度無法無限提高。元的數(shù)目到達一定高度后解的精確度不再提高,,只有計算時間不斷提高,。有限元分析可被用來分析比較復(fù)雜的、用一般地說代數(shù)方法無法足夠精確地分析的系統(tǒng),,它可以提供使用其它方法無法提供的結(jié)果,。在實踐中一般使用電腦來解決在分析時出現(xiàn)的巨量的數(shù)和方程組。在分析一個物體或系統(tǒng)中的壓力和變形時有限元分析是一種常用的手段,,此外它還被用來分析許多其它問題如熱傳導(dǎo),、流體力學(xué)和電力學(xué),。
問題五:有限元好難 怎么學(xué)啊 ? 如果你的靜力學(xué),、材料力學(xué),、結(jié)構(gòu)力學(xué)、矩陣代數(shù)都學(xué)得很好,,學(xué)有限元就不難了,。當(dāng)然,有限元只適應(yīng)于電腦計算,,你還要懂電腦,。如果前面有一個還沒學(xué)扎實,學(xué)有限元就難了,。
所謂“有限元”,,就是將一個連續(xù)的構(gòu)建(或構(gòu)造物),用有限個單元來表示,。當(dāng)然,,單元與單元之間的連接節(jié)點都是固結(jié)點(視邊界條件而定),將單元和節(jié)點分別都編上號,,即節(jié)點號和單元號,。初學(xué)者最好從平面桿系開始,即將結(jié)構(gòu)看成是一個平面圖,,然后在這個平面圖上分成N個單元,,再將其中一個單元單獨拿出來,分析這個單元上,、單元兩端節(jié)點上有多少種力,。
然后將這些力分別作用在節(jié)點上,會產(chǎn)生六個未知的值,,即兩個節(jié)點分別的彎矩,、水平力、垂直力,。將這六個未知力寫出六個表達式(材料力學(xué)的知識),,N個單元,就有6N個這樣的力,,組成一個矩陣,,當(dāng)然,這個6N個方程還有N個右端項,,這個右端項就是邊界條件(力的性質(zhì),、作用、大小,、固結(jié)或者鉸結(jié)等),。完成了矩陣方程,,下面就是用計算方法來解出這個矩陣(在學(xué)習(xí)矩陣里講了這些方法)。
解出結(jié)果就是對應(yīng)單元的六個力,,最后將這些結(jié)果用大家都能看懂的格式打印出來,,任務(wù)完成。
問題六:請問有限元方法的基本原理是什么,? 有限元方法的基本原理:將連續(xù)的求解域離散為一組單元的組合體,,用在每個單元內(nèi)假設(shè)的近似函數(shù)來分片的表示求解域上待求的未知場函數(shù),近似函數(shù)通常由未知場函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)在單元各節(jié)點的數(shù)值插值函數(shù)來表示,。從而使一個連續(xù)的無限自由度問題變成離散的有限自由度問題,。
問題七:什么是有限元法,它的基本概念和思想是什么 有限元法(FEA,F(xiàn)inite Element Analysis)的基本概念是用較簡單的問題代替復(fù)雜問題后再求解,。
它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成,,對每一單元假定一個合適的(較簡單的)近似解,然后推導(dǎo)求解這個域總的滿足條件(如結(jié)構(gòu)的平衡條件),,從而得到問題的解,。這個解不是準(zhǔn)確解,而是近似解,,因為實際問題被較簡單的問題所代替,。
什么是有限元法,它的基本概念和思想是什么
有限元法(finite element method)是一種高效能、常用的數(shù)值計算方法,??茖W(xué)計算領(lǐng)域有限元模型節(jié)點和單元的概念,常常需要求解各類微分方程有限元模型節(jié)點和單元的概念,,而許多微分方程的解析解一般很難得到有限元模型節(jié)點和單元的概念,,使用有限元法將微分方程離散化后,可以編制程序,,使用計算機輔助求解,。有限元法在早期是以變分原理為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,,所以它廣泛地應(yīng)用于以拉普拉斯方程和泊松方程所描述的各類物理場中(這類場與泛函的極值問題有著緊密的聯(lián)系),。自從1969年以來,某些學(xué)者在流體力學(xué)中應(yīng)用加權(quán)余數(shù)法中的迦遼金法(Galerkin)或最小二乘法等同樣獲得了有限元方程,,因而有限元法可應(yīng)用于以任何微分方程所描述的各類物理場中,,而不再要求這類物理場和泛函的極值問題有所聯(lián)系?;舅枷?strong>有限元模型節(jié)點和單元的概念:由解給定的泊松方程化為求解泛函的極值問題,。
概念:
將待解區(qū)域進行分割,離散成有限個元素的集合,。元素(單元)的形狀原則上是任意的,。二維問題一般采用三角形單元或矩形單元,,三維空間可采用四面體或多面體等。每個單元的頂點稱為節(jié)點(或結(jié)點),。
思想:
有限單元法最早可上溯到20世紀(jì)40年代,。Courant第一次應(yīng)用定義在三角區(qū)域上的分片連續(xù)函數(shù)和最小位能原理來求解St.Venant扭轉(zhuǎn)問題。現(xiàn)代有限單元法的第一個成功的嘗試是在 1956年,,Turner,、Clough等人在分析飛機結(jié)構(gòu)時,將鋼架位移法推廣應(yīng)用于彈性力學(xué)平面問題,,給出了用三角形單元求得平面應(yīng)力問題的正確答案,。1960年,Clough進一步處理了平面彈性問題,,并第一次提出了"有限單元法",,使人們認識到它的功效。
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