有限元分析心得体会

一:有限元分析学习心得

有限单元法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法。它是50年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法,随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。有限元法分析计算的思路和做法可归纳如下:1) 物体离散化将某个工程结构离散为由各种单元组成的计算模型,这一步称作单元剖分。离散后单元与单元之间利用单元的节点相互连接起来;单元节点的设置、性质、数目等应视问题的性质,描述变形形态的需要和计算进度而定(一般情况单元划分越细则描述变形情况越精确,即越接近实际变形,但计算量越大)。所以有限元中分析的结构已不是原有的物体或结构物,而是同新材料的由众多单元以一定方式连接成的离散物体。这样,用有限元分析计算所获得的结果只是近似的。如果划分单元数目非常多而又合理,则所获得的结果就与实际情况相符合。2) 单元特性分析A、 选择位移模式在有限单元法中,选择节点位移作为基本未知量时称为位移法;选择节点力作为基本未知量时称为力法;取一部分节点力和一部分节点位移作为基本未知量时称为混合法。位移法易于实现计算自动化,所以,在有限单元法中位移法应用范围最广。当采用位移法时,物体或结构物离散化之后,就可把单元总的一些物理量如位移,应变和应力等由节点位移来表示。这时可以对单元中位移的分布采用一些能逼近原函数的近似函数予以描述。通常,有限元法我们就将位移表示为坐标变量的简单函数。这种函数称为位移模式或位移函数,如y= 其中 是待定系数, 是与坐标有关的某种函数。B、 分析单元的力学性质根据单元的材料性质、形状、尺寸、节点数目、位置及其含义等,找出单元节点力和节点位移的关系式,这是单元分析中的关键一步。此时需要应用弹性力学中的几何方程和物理方程来建立力和位移的方程式,从而导出单元刚度矩阵,这是有限元法的基本步骤之一。C、 计算等效节点力物体离散化后,假定力是通过节点从一个单元传递到另一个单元。但是,对于实际的连续体,力是从单元的公共边传递到另一个单元中去的。因而,这种作用在单元边界上的表面力、体积力和集中力都需要等效的移到节点上去,也就是用等效的节点力来代替所有作用在单元上得力。3) 单元组集利用结构力的平衡条件和边界条件把各个单元按原来的结构重新连接起来,形成整体的有限元方程(1-1)式中,K是整体结构的刚度矩阵;q是节点位移列阵;f是载荷列阵。4) 求解未知节点位移解有限元方程式(1-1)得出位移。这里,可以根据方程组的具体特点来选择合适的计算方法。通过上述分析,可以看出,有限单元法的基本思想是"一分一合",分是为了就进行单元分析,合则为了对整体结构进行综合分析。有限元的发展概况1943年 courant在论文中取定义在三角形域上分片连续函数,利用最小势能原理研究St.Venant的扭转问题。1960年 clough的平面弹性论文中用“有限元法”这个名称。1970年 随着计算机和软件的发展,有限元发展起来。涉及的内容:有限元所依据的理论,单元的划分原则,形状函数的选取及协调性。有限元法涉及:数值计算方法及其误差、收敛性和稳定性。应用范围:固体力学、流体力学、热传导、电磁学、声学、生物力学求解的情况:杆、梁、板、壳、块体等各类单元构成的弹性(线性和非线性)、弹塑性或塑性问题(包括静力和动力问题)。能求解各类场分布问题(流体场、温度场、电磁场等的稳态和瞬态问题),水流管路、电路、润滑、噪声以及固体、流体、温度相互作用的问题。

二:做有限元分析,需要掌握哪方面的知识

如果对结构有限元分析感兴趣,应该从材料力学、弹性力学开始。对应力、应变、平衡方程、本构关系、位移-应变关系等知识有了了解以后,可以学习变分法的知识,推荐看钱伟长先生的《变分法及有限元》。有了力学和变分学基础,就可以看一些比较基础的有限元书籍了,比如Zienkiewicz先生的《有限元方法》(有中文版),里面用到的数学知识不多。如果想对有限元的收敛性分析、稳定性分析有比较深入的了解,需要看有限元数学理论方面的专著,这时需要对泛函分析、Sobolev空间比较熟悉。当然只想解决工程问题,不必往这个方向发展。

如果想搞点非线性问题,要学习连续介质力学,了解大变形情况下的位移-应变关系,各种应力的度量方式、各种材料的本构关系等,清华大学出的《连续体和结构的非线性有限元》写得不错。

学习有限元最好的方法是自己编程序。这些程序不要求效率多高,适用性多好。这些是以后的事情,对学习有限元基础知识来说,只要能算对就可以了。里面涉及到线性代数和数值分析的知识,比如数值积分,方程组求解。至于编程语言可以随便选择,但为了能利用前人的程序及以后的二次开发,建议础用Fortran。

三:急求有限元课程学习心得体会~

在找

四:初学者如何学好有限元的理论?

不知道你是什么专业的学生

也不知道你学过什么相关的课程

如果想要深入了解的的话建议系统学习力学课程知识

最起码要会材料力学,当然理论力学是刚体力学了

然后就是结构力学和弹性力学

再加上计算力学应该就你能初步了解的了

有限元比较博大精深

呵呵

五:学习ansys的体会

ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等, 是现代产品设计中的高级CAD工具之一。

CAE的技术种类有很多,其中包括有限元法(FEM,即Finite Element Method),边界元法(BEM,即Boundary Element Method),有限差法(FDM,即Finite Difference Element Method)等。每一种方法各有其应用的领域,而其中有限元法应用的领域越来越广,现已应用于结构力学、结构动力学、热力学、流体力学、电路学、电磁学等。

ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序,可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。因此它可应用于以下工业领域: 航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。

ANSYS软件提供的分析类型如下:

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......余下全文>>

六:有限元分析的各种力学基础要学到什么程度啊?

主要是材料力学弹性力学,当然还有结构力学,有弹性力学的基础基本就可以学有限元了,你是工作需要还是学习这门课需要?

七:关于ansys有限元分析的学习,到底对以后用处大么?

我的教授是这样跟我说的,他说要是会ANSYS和MATLAB出去就和别人不是一个档次的,另外国外好像对ANSYS和MATLAB的分析结果非常承认!要是想高设计学它非常不错

八:有限元分析是哪个学科的?大学怎么没学过呀?

有限元是一种分析方法,可以用在力学,流体,场等物理量的分析。

在半导体,加速度计等方面都有应用。

原理就是把连续的物理量分成若干个有限点,利用计算机强大的计算能力,在给定的边界条件下进行时域,场量等分析。

作为一种分析方法,在各种场合都有应用。

有限元分析的书籍各处都有下载,原理明白就可以了。

大学中没有专门的课程。是在力学等课程中作为课外知识了解的。

我在《MEMS器件》课程,半导体物理,半导体器件中应用过。

九:学习ANSYS中,如果有限元理论基础不行,应该怎样弥补?

你可以先禒一些有限元基础方面的书,推荐“有限元法基础与程序设计”这本书的内容很基础也很全面,有好多例子帮助理解。如果你嫌这本书理论太多也可以看一些ansys教程书,有些教程书前面会讲些有限元的理论知识,那些一搬都是模拟中会用到的知识,很有针对性。

有限元的知识比较多,难理解,希望你不要着急,慢慢来,祝你成功

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