今天给各位分享有限元分析的节点和单元的知识,其中也会对水有限元分析的节点和单元进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注我们哦,现在开始吧!
今天给各位分享有限元分析的节点和单元的知识,其中也会对水有限元分析的节点和单元(有限元分析单元的概念)进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注我们哦,现在开始吧!
有限元离散基本原理
对于不同物理性质和数学模型的问题,有限元求解法的基本步骤是相同的,只是具体公式推导和运算求解不同。有限元求解问题的基本步骤通常为:第一步:问题及求解域定义:根据实际问题近似确定求解域的物理性质和几何区域。第二步:求解域离散化:将求解域近似为具有不同有限大小和形状且彼此相连的有限个单元组成的离散域,习惯上称为有限元网络划分。显然单元越小(网络越细)则离散域的近似程度越好,计算结果也越精确,但计算量及误差都将增大,因此求解域的离散化是有限元法的核心技术之一。第三步:确定状态变量及控制方法:一个具体的物理问题通常可以用一组包含问题状态变量边界条件的微分方程式表示,为适合有限元求解,通常将微分方程化为等价的泛函形式。第四步:单元推导:对单元构造一个适合的近似解,即推导有限单元的列式,其中包括选择合理的单元坐标系,建立单元试函数,以某种方法给出单元各状态变量的离散关系,从而形成单元矩阵(结构力学中称刚度阵或柔度阵)。为保证问题求解的收敛性,单元推导有许多原则要遵循。 对工程应用而言,重要的是应注意每一种单元的解题性能与约束。例如,单元形状应以规则为好,畸形时不仅精度低,而且有缺秩的危险,将导致无法求解。第五步:总装求解:将单元总装形成离散域的总矩阵方程(联合方程组),反映对近似求解域的离散域的要求,即单元函数的连续性要满足一定的连续条件。总装是在相邻单元结点进行,状态变量及其导数(可能的话)连续性建立在结点处。第六步:联立方程组求解和结果解释:有限元法最终导致联立方程组。联立方程组的求解可用直接法、选代法和随机法。求解结果是单元结点处状态变量的近似值。对于计算结果的质量,将通过与设计准则提供的允许值比较来评价并确定是否需要重复计算。
proe的有限元分析中网格划分怎么进行
没记错的话Hypermesh应该是用TCL/TK开发的GUI。自己曾经用过C++和C#做过有限元程序的前后处理软件。一个好的前处理主要的部分有:1,读入CAD模型,支持主流格式(iges,或者UG,Proe等特殊文件格式)的导入)。2,网格划分,将CAD模型离散化,划分成二维或者三维单元进行,这时需要一个强大的网格划分算法,并且能够提供合适的选项,保证划分的网格质量可靠。网上现在已经有很多开源的项目了,比如:netgen,trimesh什么的,用起来还是挺好的。3,材料,边界条件的施加,这时需要将输入的材料,边界条件等跟相应的单元关联起来,这里主要就是数据的相互引用。4,图形图像展示,要能够展示出网格,箭头,标签等,当单元节点数目比较少的时候这些看起来很容易实现,但是现实中很多模型都有可能有几万几十上百万的单元,这个时候如何进行图像的消隐,如果管理内存是个很大的挑战。现在比较好的开源项目是VTK,这个项目的目的就是为了数据的可视化而做的,节点,单元,云图,标签等这些东西已经做了很好的封装。5,导入导出接口,最后,数据都要转化成对应求解器能够识别的格式,比如lsdyna的K文件,nastran的bdf文件。最后将这些文件传送给对应的求解器即可。
机械行业的有限元力学分析怎么学
有限元法最初是由研究结构力学中线弹性问题的变形、应力、应变情况提出来的,因此结构力学中的基本概念对于理解有限元法的基本原理具有重要作用。有限元方法的基础是变分原理和加权余量法,其基本求解思想是把计算域划分为有限个互不重叠的单元,在每个单元内,选择一些合适的节点作为求解函数的插值点,将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式,借助于变分原理或加权余量法,将微分方程离散求解。采用不同的权函数和插值函数形式,便构成不同的有限元方法。对复杂的机械结构分析建模,有限元法是种应用最广的理论建模方法,是采用高速计算机求解数学物理问题的近似数值解法。它的优点是精度高、适应性强、计算格式规范统一。因此,应用极广,是现代机械产品设计的一种重要工具。市场上的有限元程序很多,像ANSYS、NASTRAN、COSMOS、IDEAS等,为机械设计创造了良好的条件。
有限元分析时划分网格的标准是什么
有限元分析时划分网格的标准是单元属性(包括实常数)、几何模型的定义网格属性。定义网格的属性主要是定义单元的形状、大小。单元大小基本上在线段上定义,可以用线段数目或长度大小来划分,可以在线段建立后立刻声明,或整个实体模型完成后逐一声明。采用Bottom-Up建立模型时,采用线段建立后立刻声明比较方便且不易出错。例如声明线段数目和大小后,复制对象时其属性将会一起复制,完成上述操作后便可进行网格化命令。网格化过程也可以逐步进行,即实体模型对象完成到某个阶段就进行网格话,如所得结果满意,则继续建立其他对象并网格化。网格的划分可以分为自由网格(free meshing)、映射网格(mapped meshing)和扫略网格(sweep meshing)等。
有限元分析的要素
1,尽量把所有不会发生位移的节点都固定住,不要让求解器再去通过迭代计算来确定这些节点的位移。2,模型中仅仅靠两个外力达到静力平衡是不够的,必须要借助于边界条件处的支反力达到平衡。3,在每一个分析步中,如果在某个自由度上没有施加力载荷,就一定要有边界条件来约束这个自由度;如果施加了力载荷,就一定要去掉这个自由度上的边界条件。
有限元的基本思想和特点
有限元法(Finite Element Method)是基于近代计算机的快速发展而发展起来的一种近似数值方法,用来解决力学,数学中的带有特定边界条件的偏微分方程问题(PDE)。而这些偏微分方程是工程实践中常见的固体力学和流体力学问题的基础。有限元法的特点:1、把连续体划分成有限个单元,把单元的交界结点(节点)作为离散点;2、不考虑微分方程,而从单元本身特点进行研究。3、理论基础简明,物理概念清晰,且可在不同的水平上建立起对该法的理解。4、具有灵活性和适用性,适应性强。它可以把形状不同、性质不同的单元组集起来求解,故特别适用于求解由不同构件组合的结构,应用范围极为广泛。它不仅能成功地处理如应力分析中的非均匀材料、各向异性材料、非线性应力、应变以及复杂的边界条件等问题,且随着其理论基础和方法的逐步完善,还能成功地用来求解如热传导、流体力学及电磁场领域的许多问题。5、在具体推导运算过程中,广泛采用了矩阵方法。
有限元分析的节点和单元有限元分析的节点和单元(有限元分析单元的概念)
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