有限元分析简介PPT.ppt

有限元仿真简介9/24/20241有限元分析发展过程u有限元分析•（FEA，Finite Element Analysis） 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），从而得到问题的解这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替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 有限元是那些集合在一起能够表示实际连续域的离散单元9/24/20242u有限元分析的应用范围ü应力应变分析、屈曲、振动分析ü热传递、流体流动、电位或磁位分析ü生物力学工程u有限元分析的优点Ø增加产品和工程的可靠性； Ø在产品的设计阶段发现潜在的问题 Ø 经过分析计算，采用优化设计方案，降低原材料成本, 缩短产品投向市场的时间Ø模拟试验方案，减少试验次数，从而减少试验经费Ø进行机械事故分析，查找事故原因9/24/20243u有限元发展简史 一维单元. 1941年 Hrenikoff 二维单元. 1956年 Turner 三维单元. 1961年Gallagher等 如流体传动，热传导问题 1965年英国的Zienkiewicz 1976年 Belytschko小位移问题场的问题大位移问题9/24/20244有限元分析基础知识n学习有限元需要的知识ü数学基础：高等数学、数值分析、变分原理ü有限元基础：有限元法基本原理ü力学基础：弹塑性力学ü热学基础（计算传热相关问题）：传热学ü专业基础：各专业相关，如对于金属塑性成形领域应具有塑性成形原理、冲压工艺学等相关知识ü软件基础：使用过一个商用的有限元软件ü编程基础：具有c或fortran的编程能力，可基于软件平台进行相关子程序编写和二次开发üCAD基础：几何建模所需ü英语基础：有助于无障碍的使用帮助文件9/24/20245n有限元分析软件•ANSYS•LS-DYNA•NASTRAN •DEFORM•ABAQUS9/24/20246n通用软件进行有限元分析时的一般步骤☺建模☺定义材料属性☺给定约束条件☺施加载荷☺网格划分☺有限元计算☺结果分析及优化9/24/20247n有限单元的类型•一维单元（线单元）：通常用线段表示，具有横截面积。

9/24/20248n有限单元的类型二维单元（面单元）：具有一定的厚度9/24/20249n有限单元的类型三维单元（砖单元）9/24/202410有限元分析应用实例l锻造模拟9/24/202411l机械加工模拟9/24/202412l汽车碰撞9/24/202413l焊接9/24/202414l建筑9/24/202415l覆盖件拉伸模拟9/24/202416其他太阳能层压机上下箱体受力分析9/24/2024179/24/2024189/24/202419实例1 材料受力9/24/202420实例2 板料拉伸9/24/2024219/24/202422仿真结果9/24/202423THANKS9/24/202424 刚才的发言，如刚才的发言，如有不当之处请多指有不当之处请多指正谢谢大家！　　正谢谢大家！　　25。