分析的基本概念知多少 | 使用技巧

該軟件采用了有限元方法 (FEM)。FEM 是一種用于分析工程設(shè)計(jì)的數(shù)字方法,F(xiàn)EM 由于其通用性和適合使用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn),因此已被公認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)的分析方法。FEM 將模型劃分為許多稱作單元的簡單小塊形狀,從而有效地用許多需要同時解決的小問題來替代一個復(fù)雜問題。
單元共享稱為節(jié)點(diǎn)的公共點(diǎn),將模型劃分為小塊的過程稱為網(wǎng)格化。
對于所有可能的支持情形和載荷情形,每個單元的行為都是非常清楚的,有限元分析法使用的是具有不同形狀的單元。
單元中任意一點(diǎn)的響應(yīng)都是從單元節(jié)處的響應(yīng)插入的,每個節(jié)均由許多參數(shù)完整描述,具體取決于所用的分析類型和單元。例如,節(jié)的溫度完整描述了節(jié)在熱分析中的響應(yīng)。對于結(jié)構(gòu)分析,節(jié)的響應(yīng)通常由三個平移和三個旋轉(zhuǎn)操作完整描述,這些就稱作自由度 (DOF)。使用 FEM 進(jìn)行分析就稱作有限元分析 (FEA)。

四面單元,紅點(diǎn)代表節(jié),單元的邊線可以是曲線,也可以是直線。
該軟件會創(chuàng)建控制每個單元的方程式,其中考慮了每個單元與其它單元之間的聯(lián)系。這些方程式將響應(yīng)與已知的材料屬性、約束和載荷相關(guān)聯(lián)。
接下來,該程序?qū)⑦@些方程式組織成一大組需同時求解的代數(shù)方程式,然后求解未知量。
例如,在應(yīng)力分析中,解算器找到每個節(jié)上的位移,然后該程序計(jì)算應(yīng)變,并最終計(jì)算出應(yīng)力。
本軟件提供了下面幾種算例:
