建筑结构有限元分析需要哪些基础（有限元四节点矩形单元例题）

本文目录

1、建筑结构有限元分析需要哪些基础
2、有限元原理
3、Ansys中画图选择有限元单元时,后面的数字是什么意思
4、ansys应力分析云图,请解释一下下图的含义.如题.单元类型为beam.请问,我们能从应力云图中得到哪些对设计有意义的数据
5、位移约束在有限元中怎么处理
6、请问有限元方法的基本原理是什么

1、建筑结构有限元分析需要哪些基础

1.结构静力分析　　用来求解外载荷引起的位移、应力和力。静力分析很适合求解惯性和阻尼对结构的影响并不显著的问题。ANSYS程序中的静力分析不仅可以进行线性分析，而且也可以进行非线性分析，如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触分析。　　
2.结构动力学分析　　结构动力学分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。与静力分析不同，动力分析要考虑随时间变化的力载荷以及它对阻尼和惯性的影响。ANSYS可进行的结构动力学分析类型包括：瞬态动力学分析、模态分析、谐波响应分析及随机振动响应分析。　　
3.结构非线性分析　　结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例变化。ANSYS程序可求解静态和瞬态非线性问题，包括材料非线性、几何非线性和单元非线性三种。　　
4.动力学分析　　ANSYS程序可以分析大型三维柔体运动。当运动的积累影响起主要作用时，可使用这些功能分析复杂结构在空间中的运动特性，并确定结构中由此产生的应力、应变和变形。　　
5.热分析　　程序可处理热传递的三种基本类型：传导、对流和辐射。热传递的三种类型均可进行稳态和瞬态、线性和非线性分析。热分析还具有可以模拟材料固化和熔解过程的相变分析能力以及模拟热与结构应力之间的热－结构耦合分析能力。　　
6.电磁场分析　　主要用于电磁场问题的分析，如电感、电容、磁通量密度、涡流、电场分布、磁力线分布、力、运动效应、电路和能量损失等。还可用于螺线管、调节器、发电机、变换器、磁体、加速器、电解槽及无损检测装置等的设计和分析领域。　　
7.流体动力学分析　　ANSYS流体单元能进行流体动力学分析，分析类型可以为瞬态或稳态。分析结果可以是每个节点的压力和通过每个单元的流率。并且可以利用后处理功能产生压力、流率和温度分布的图形显示。另外，还可以使用三维表面效应单元和热－流管单元模拟结构的流体绕流并包括对流换热效应。　　
8.声场分析　　程序的声学功能用来研究在含有流体的介质中声波的传播，或分析浸在流体中的固体结构的动态特性。这些功能可用来确定音响话筒的频率响应，研究音乐大厅的声场强度分布，或预测水对振动船体的阻尼效应。　　
9.压电分析　　用于分析二维或三维结构对AC（交流）、DC（直流）或任意随时间变化的电流或机械载荷的响应。这种分析类型可用于换热器、振荡器、谐振器、麦克风等部件及其它电子设备的结构动态性能分析。可进行四种类型的分析：静态分析、模态分析、谐波响应分析、瞬态响应分析

2、有限元原理

3、Ansys中画图选择有限元单元时,后面的数字是什么意思

45和185只是ansys内部给单元编的序号,45号单元是一般实体单元,185号单元比45更高级一点,可以模拟超弹性问题.

4、ansys应力分析云图,请解释一下下图的含义.如题.单元类型为beam.请问,我们能从应力云图中得到哪些对设计有意义的数据

可以从图中看到最大应力,即红色区域的值,上面有数据,然后与材料的许用应力相比较,如果在允许的范围内,则可以判断出满足材料的强度要求.还可以看最大变形,在通过计算求得刚度,与材料的许用刚度比较,同样可以判断刚度是否满足要求.
但我看你的是单元的最大应力,我们一般看的是节点应力~

5、位移约束在有限元中怎么处理

1. 位移约束在有限元中是可以被处理的。
2. 在有限元分析中，位移约束是指某些节点或边界上的位移被限制在特定的数值或范围内。
这种约束可以通过施加边界条件或添加约束条件来实现。
位移约束的处理是为了模拟实际工程中的约束情况，例如固定支撑、边界固定等。
这些约束条件对于分析结果的准确性和可靠性至关重要。
常见的位移约束处理方法包括固定边界条件、弹簧元素法和拉格朗日乘子法等。
固定边界条件是指将某些节点的位移直接设定为零或特定值，以模拟固定支撑或边界固定的情况。
弹簧元素法是通过在约束节点上添加等效的弹簧元素，将约束转化为力的作用，从而实现位移约束。
拉格朗日乘子法是一种数学方法，通过引入拉格朗日乘子来处理位移约束，将约束条件转化为额外的力或力矩约束。
在实际应用中，选择合适的位移约束处理方法需要考虑模型的复杂程度、计算效率和准确性等因素。