今天給各位分享有限元分析中什么是單元的知識,,其中也會對有限元分析中什么是單元分析法進行解釋,,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,,現(xiàn)在開始吧,!,,3、,,有限元和有限單元的區(qū)別,,4、,,請問有限元方法的基本原理是什么,?,5,、,,有限元分析是什么,6,、,,什么是有限元分析,?
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本文目錄一覽:
- 1,、有限元怎么劃分單元,?
- 2、ansys定義的單元類型究竟代表什么意思?或者說為什么要定義這單元類型!
- 3,、有限元和有限單元的區(qū)別
- 4,、請問有限元方法的基本原理是什么,?
- 5、有限元分析是什么
- 6,、什么是有限元分析,?
有限元怎么劃分單元?
是為有限元分析中什么是單元了使模型變成有限元,,劃分網(wǎng)格之后,,單元節(jié)點有限元分析中什么是單元的位移增量是有限元迭代過程中的基本未知量。
有限元網(wǎng)格劃分是進行有限元數(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撲類型、單元類型,、網(wǎng)格生成器的選擇,、網(wǎng)格的密度、單元的編號以及幾何體素,。從幾何表達上講,,梁和桿是相同的,從物理和數(shù)值求解上講則是有區(qū)別的。同理,,平面應(yīng)力和平面應(yīng)變情況設(shè)計的單元求解方程也不相同,。在有限元數(shù)值求解中,單元的等效節(jié)點力,、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,、梁單元的面內(nèi)均采用高斯(gauss)積分,而殼,、板,、梁單元的厚度方向采用辛普生(simpson)積分。辛普生積分點的間隔是一定的,,沿厚度分成奇數(shù)積分點,。由于不同單元的剛度矩陣不同,采用數(shù)值積分的求解方式不同,,因此實際應(yīng)用中,,一定要采用合理的單元來模擬求解。
ansys定義的單元類型究竟代表什么意思?或者說為什么要定義這單元類型!
首先你得明白有限元分析方法的基本概念:將物體劃分為有限個小單元后有限元分析中什么是單元,,在根據(jù)物理條件進行分析,。簡單的說有限元分析中什么是單元,單元類型就是劃分為有限單元的依據(jù),。比如二維的你只能用plane,。另外,不同的單元類型具有不同的自由度,,故而不同的分析場合只能用某種單元,。比如:熱分析只能用具有溫度自由度的單元,而不能用只有結(jié)構(gòu)自由度的單元,。
總之一句話:定義單元就是界定你分析范圍和內(nèi)容,。
有限元和有限單元的區(qū)別
有限元和有限單元沒有區(qū)別。
1,、在數(shù)學中,,有限元法是一種為求解偏微分方程邊值問題近似解的數(shù)值技術(shù)。
2,、有限元法分析計算的本質(zhì)是將物體離散化,,稱作單元剖分。離散后單元與單元之間利用單元的節(jié)點相互連接起來。
3,、有限元分析中的結(jié)構(gòu)已經(jīng)不是原有的物體或結(jié)構(gòu)物,,而是同新材料的由單元以一定方式連接成的離散物體。隨著電子計算機的發(fā)展,,有限單元法是迅速發(fā)展成的一種現(xiàn)代計算方法,,廣泛應(yīng)用于求解熱傳導、電磁場,、流體力學等連續(xù)性問題,。
請問有限元方法的基本原理是什么,?
有限元方法有限元分析中什么是單元的基本原理有限元分析中什么是單元:將連續(xù)有限元分析中什么是單元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,。
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)及其導數(shù)在單元各節(jié)點的數(shù)值插值函數(shù)來表達,。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。
擴展資料:
有限元法常應(yīng)用于流體力學,、電磁力學,、結(jié)構(gòu)力學計算,使用有限元軟件ANSYS,、COMSOL等進行有限元模擬,,在預研設(shè)計階段代替實驗測試,節(jié)省成本,。
用有限個單元將連續(xù)體離散化,,通過對有限個單元作分片插值求解各種力學、物理問題的一種數(shù)值方法,。有限元法把連續(xù)體離散成有限個單元:桿系結(jié)構(gòu)的單元是每一個桿件有限元分析中什么是單元,;連續(xù)體的單元是各種形狀(如三角形、四邊形,、六面體等)的單元體,。
每個單元的場函數(shù)是只包含有限個待定節(jié)點參量的簡單場函數(shù),這些單元場函數(shù)的集合就能近似代表整個連續(xù)體的場函數(shù),。根據(jù)能量方程或加權(quán)殘量方程可建立有限個待定參量的代數(shù)方程組,,求解此離散方程組就得到有限元法的數(shù)值解。
有限元法已被用于求解線性和非線性問題,,并建立了各種有限元模型,,如協(xié)調(diào),、不協(xié)調(diào)、混合,、雜交,、擬協(xié)調(diào)元等。有限元法十分有效,、通用性強,、應(yīng)用廣泛,已有許多大型或?qū)S贸绦蛳到y(tǒng)供工程設(shè)計使用,。結(jié)合計算機輔助設(shè)計技術(shù),,有限元法也被用于計算機輔助制造中。
有限元分析是什么
有限元分析(FEA,,F(xiàn)inite Element Analysis)利用數(shù)學近似的方法對真實物理系統(tǒng)(幾何和載荷工況)進行模擬,。利用簡單而又相互作用的元素(即單元),就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實系統(tǒng),。
有限元法最初應(yīng)用于航空器的結(jié)構(gòu)強度計算,,隨有計算機技術(shù)的快速發(fā)展和普及,現(xiàn)在有限元方法因其高效已廣泛應(yīng)用于幾乎所有的科學技術(shù)領(lǐng)城,。
擴展資料
應(yīng)用:
有限元分析計算,,即操作ANSYS WORKBENCH軟件進行分析和計算的環(huán)節(jié),是使用軟件的主要部分,,主要包括分析模塊選擇,、網(wǎng)格劃分、載荷和約束加載,、求解計算,。依照分析方案,本文選擇Static Structural靜態(tài)結(jié)構(gòu)模塊,。
網(wǎng)格劃分是有限元分析計算的核心環(huán)節(jié),,占有至關(guān)重要的作用,,網(wǎng)格劃分質(zhì)量的好壞,,直接決定了計算結(jié)果的誤差精度,同時也決定了計算過程所耗費的時間,,有些情況下甚至決定了計算能否成功進行,。很多計算過程中報錯,都是因為網(wǎng)格劃分不合格造成的,。
對于靜力結(jié)構(gòu)分析來說,,網(wǎng)格劃分有很多種不同的方式,相互差異很大,。本次課題分析中,,使用ANSYS WORKBENCH的自動網(wǎng)格劃分,軟件對于能掃略的部件會使用六面體進行分網(wǎng),對于不可掃略的部件用四面體或四棱柱分網(wǎng),。
分網(wǎng)完畢后,,軟件中Mesh的屬性列表中有Mesh Metric網(wǎng)格質(zhì)量評分,其中Average值表示平均網(wǎng)格質(zhì)量,,一般情況下,,如果Average數(shù)值大于0.7,即表示網(wǎng)格質(zhì)量較好,。結(jié)合軟件評分,,需要不斷對網(wǎng)格劃分進行重新劃分調(diào)整,直至滿足要求,。
參考資料來源:百度百科-有限元分析
什么是有限元分析?
分類: 資源共享 文檔/報告共享
問題描述:
通俗一點,。
解析:
有限元分析(FEA,,F(xiàn)inite Element Analysis)的基本概念是用較簡單的問題代替復雜問題后再求解。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,。這個解不是準確解,,而是近似解,因為實際問題被較簡單的問題所代替,。由于大多數(shù)實際問題難以得到準確解,,而有限元不僅計算精度高,而且能適應(yīng)各種復雜形狀,,因而成為行之有效的工程分析手段,。
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研究的科學家的濃厚興趣,。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60年代初首次提出結(jié)構(gòu)力學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:對單元構(gòu)造一個適合的近似解,,即推導有限單元的列式,其中包括選擇合理的單元坐標系,,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)力學中稱剛度陣或柔度陣),。
為保證問題求解的收斂性,,單元推導有許多原則要遵循。 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)計準則提供的允許值比較來評價并確定是否需要重復計算,。
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,。
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