，5、，结构百问14-Abaqus节点有限元分析，6、，有限元分析方法是指什么？，为避开抽象的概念，节点有限元分析，现以平面问题为对象进行有限元理论的推导说明，在平面区域内用有限元方法进行分析，节点有限元分析，单元节点上的力学状态通常由下列参数表征：，节点位移量，考虑具有直线边界的单元e，其节点为i，j，m，…
本篇文章给大家谈谈节点有限元分析，以及节点有限元分析软件对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
本文目录一览：
- 1、有限元的基本理论
- 2、有限元能分析什么
- 3、有限元分析时，节点之间不传力，怎么解决
- 4、名词解释：有限元分析：有限元、节点自由度？
- 5、结构百问14-Abaqus节点有限元分析
- 6、有限元分析方法是指什么？
有限元的基本理论
为避开抽象的概念节点有限元分析，现以平面问题为对象进行有限元理论的推导说明。在平面区域内用有限元方法进行分析节点有限元分析，单元节点上的力学状态通常由下列参数表征：
（1）节点位移量
考虑具有直线边界的单元e，其节点为i，j，m，…。单元内任意点的位移u以列矢量
来表示：
油气藏现今地应力场评价方法及应用
式中N的分量一般为坐标（x，y）的函数，ae表示e的全部节点位移，i=1，2，3…是单元节点的局部符号。
以平面应力场为例，则下式表示单元内任意点（x，y）的位移x、y值：
油气藏现今地应力场评价方法及应用
且：
油气藏现今地应力场评价方法及应用
ai表示节点i的位移量。
（2）节点应变
如给定单元内所有节点的位移量，则可求出任意点的应变，其关系式可表示为：
ε=Lu （1-38）
式中L为适当的线性算子。根据式（1-33），上式可变为：
ε=［B］a （1-39）
此处：
［B］=［L］［N］ （1-40）
对于平面应力的场，相关联的应变将在平面内产生，在确定出算子L后，而位移的函数则可表示如下：
油气藏现今地应力场评价方法及应用
根据上式和已知的Ni，Ni，Nm函数，容易求得矩阵B。如果这些函数是线性函数，则单元内的应变为恒定值。
（3）单元应力
一般来讲，单元材料随温度的变化、收缩、结晶等发生应变。这种应变以εi表示，由于实际的应变和初期应变ε0存在差值，因而产生节点有限元分析了应力。而且，受某个已知系统的影响，为了便于分析，从分析初期开始，通常假定物体处于受初期残留应力作用的状态。ε0有时能被测定出来，但如果不清楚材料来源的话，就不能预测其值。另外，此应力只能适用于一般的应力-应变关系式。基于以上考虑及一般的弹性运动状态，线性应力和应变的关系式可以表示如下：
σ=D（ε-ε0）+σ0 （1-42）
这里，σ0是初始应力，D是含有适当材料常数的弹性矩阵。
下面进一步说明有关弹性应力场的问题。对于已定义的应变，必须考虑三个应力分量，表示为：
油气藏现今地应力场评价方法及应用
矩阵D可以用普通的各向同性弹性体关系式求得：
油气藏现今地应力场评价方法及应用
油气藏现今地应力场评价方法及应用
于是：
油气藏现今地应力场评价方法及应用
（4）等价节点力
把作用于单元边界上的应力及单元内的分布荷载（物体力—body force）等称为静态等价节点力，用下式表示：
油气藏现今地应力场评价方法及应用
这里，各节点的力
与对应节点位移ai具有相同的分量，而且应按对应位移的正确顺序排列。另外，物体力b被定义为作用在单元内部单位面积上的力，其作用方向与同一位移中位移u的方向相对应。
例如，平面应力场的情况下，节点力为：
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分量U、V的方向与变形u、v的方向对应。另外，物体力为：
油气藏现今地应力场评价方法及应用
其中：bx、by为其分量。
把节点力与实际的边界应力、物体力等静态地等价起来的最简单方法是给任意的（假想）节点位移，由此使各种力和应力所产生的外部功与内部功相等。如果将赋给节点的假想位移表示为δae，则根据式（1-35）及式（1-41）单元内产生的位移和应变可由下式表示：
δu=Nδae及δε=Bδae （1-51）
节点力的功等于各个力的分量与相对应假想位移分量的积的和，可用矩阵可表示为：
δaeTqe （1-52）
同样，单位面积上应力及物体力所做的内部功为：
δεTσ-δuTb （1-53）
或者，代入式（1-52）得：
δaT（BTσ-NTB） （1-54）
如果令由式（1-52）得到的外部功等于单元总体积Ve上积分得全部内部功时，则有：
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此式对于任意的应力-应变关系都成立。
将式（1-42）代入式（1-54）得：
qe=Keae+fe （1-56）
式中：
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且：
油气藏现今地应力场评价方法及应用
最后式子中的三项各为物体力、初期应变和初期应力的力的表现形式。任意的构造单元特性均可用下式表示：
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（5）全区域的一般化
至此，已阐明了假想功的原理仅对一个单元适用以及等价节点力的概念。在有限元法中，可通过建立每个单元节点的局部方程式导出式来分析区域内有限个节点的平衡方程式。因而，任意节点上的内力及外力可通过与该节点相连的所有单元在该节点上的内力及外力的总合来计算出来，即：
Ka+f=r （1-60）
另外，可将单元相互间的分布作用力、反作用力用等价节点进行置换，这一方法是很容易理解的。
有限元能分析什么
所谓有限元就是把一个整体分为有限个单元来进行逐个分析节点有限元分析，而且每个单元之间由节点连接起来。有限元是一种思想，这种思想可以用在任何节点有限元分析的地方。如果单纯的说有限元软件可以分析什么的话，有节点有限元分析：结构分析（强度、动力学——模态、谐响应、瞬态等）、热力学分析、电磁场分析、流体场分析（静力学、流体动力学）、耦合场分析等等。
有限元分析时，节点之间不传力，怎么解决
第一个问题， 答案是单元节点应力接近理论值，理论上在单元节点上，该点应力值是精确满足本构方程的，所以该点的值是精确值，但是有时候单元采取高斯积分点，这时候在高斯点上就是精确值，而单元节点上就不是了，再一个，有限单元法的直接解是位移，而应力值是派生解，是位移取导数得出，当位移精确的时候，应力值不一定精确，这很好理解，当一个函数本身连续的时候，他的导数不一定连续，这就需要所谓的“应力磨平”一般是有计算机程序自动完成的，最后，现在的通用有限单元法程序都是以里兹变分和伽辽金加权残数为理论基础的，这种最小位能原理求得位移近似解的弹性变性能是精确解变形能的下界，也就是说，该方法得出的近似位移场在总体上偏小，即结构的计算模型显得偏于刚硬。第二个问题，我还没有做过优化分析，暂时解答不了这个问题.
名词解释：有限元分析：有限元、节点自由度？
有限元方法的基本原理：将连续的求解域离散为一组单元的组合体，用在每个单元内假设的近似函数来分片的表示求解域上待求的未知场函数，近似函数通常由未知场函数及其导数在单元各节点的数值插值函数来表示。从而使一个连续的无限自由度问题变成离散的有限自由度问题。
将连续的求解域离散为一组单元的组合体，用在每个单元内假设的近似函数来分片的表示求解域上待求的未知场函数，近似函数通常由未知场函数及其导数在单元各节点的数值插值函数来表达。从而使一个连续的无限自由度问题变成离散的有限自由度问题。
结构百问14-Abaqus节点有限元分析
以某锁网结构为例，总结一下利用Abaqus进行三维节点实体单元有限元分析的步骤。
可以直接在Abaqus中建模，也可以通过软件转换建模。
例如，已有CAD三维模型，可以通过犀牛软件打开，导出为sat文件，然后在Abaqus中导入sat文件，生成part。
对于本为一体的多个part，可以通过merge操作合并为一个part，从而免去后续繁杂的接触定义。
（1）首先定义材性，对于常见的钢材可使用理想弹塑性模型；
（2）定义截面，对于实体模型，Type：Solid，Homogeneous；
（3）指定截面，将定义好的截面指定给部件。
将不同的part移动到正确的位置组装成要分析的完整模型，同一个part可以生成多个实例。
对于静态加载，使用Static，General即可。
常见的接触类型包括Surface-to-surface contact（面面接触），Tie（绑定），Coupling（耦合）等，可以按需定义。
在Initial中定义边界条件，在Step-1中定义荷载。此处固定两个钢管端面，在锁头端面施加拉力，拉力通过换算成压强Pressure的形式施加。
常规形状的模型可以使用C3D8R的六面体网格，对于形状怪异，无法通过八面体网格划分的模型需要使用C3D10或者C3D4的四面体网格。当然，C3D4网格的计算收敛性不如C3D8R。
创建分析作业，并提交。可以通过使用多核CPU并行计算提高计算速度。
分析完成后可以查看节点的应力应变状态。
Mises应力最大值为882.5MPa，应力最大位置为锚具叉耳接头处。节点核心区应力最大值出现在加劲肋端部与钢管连接处，且达到屈服应力。
PEEQ大于0的位置表示进入塑性状态。从结果来看，节点核心区塑性应变最大值出现在加劲肋端部与钢管连接处，其他位置均处于弹性状态。
-2017年1月8日
有限元分析方法是指什么？
有限元分析（FEA节点有限元分析，Finite Element Analysis）利用数学近似节点有限元分析的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。利用简单而又相互作用的元素（即单元）节点有限元分析，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。
有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的（较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件（如结构的平衡条件），从而得到问题的解。
因为实际问题被较简单的问题所代替，所以这个解不是准确解，而是近似解。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。
扩展资料节点有限元分析：
有限元方法与其他求解边值问题近似方法的根本区别在于它的近似性仅限于相对小的子域中。20世纪60年代初首次提出结构力学计算有限元概念的克拉夫（Clough）教授形象地将其描绘为：“有限元法=Rayleigh Ritz法+分片函数”，即有限元法是Rayleigh Ritz法的一种局部化情况。
不同于求解（往往是困难的）满足整个定义域边界条件的允许函数的Rayleigh Ritz法，有限元法将函数定义在简单几何形状（如二维问题中的三角形或任意四边形）的单元域上（分片函数），且不考虑整个定义域的复杂边界条件，这是有限元法优于其他近似方法的原因之一。
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