如何做好有限元分析 胡淼(分析產(chǎn)品經(jīng)理)
- p7 f; ]$ s3 ]4 H分析前準(zhǔn)備 ; F- |8 m7 ?1 i! w/ y% {
- 有必要時,,參考別人針對類似問題的分析方式。
- 先針對簡單的問題作分析,,以了解相關(guān)的力學(xué)現(xiàn)象,并借此了解有限元以及軟件的操作,。
- 根據(jù)以上兩點,,以及現(xiàn)有設(shè)備(計算機(jī)速度快不快)以及時間,做適當(dāng)?shù)暮喕僭O(shè),、設(shè)定適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件,、材料性質(zhì),并決定要采用線性分析,、非線性分析,、穩(wěn)態(tài)或瞬時等。
- 針對所要分析的問題先研讀相關(guān)基礎(chǔ)理論,。
- 決定所分析之工程問題最關(guān)鍵點位于何處,。例如應(yīng)力集中,,或有接觸的地方。
- 根據(jù)以前的人做相關(guān)問題的經(jīng)驗,,或由簡單彈性力學(xué)概念,,預(yù)先評估會遭遇何種困難,以及解決方式,。
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分析求解 1. 若求解時間過久,,可以先去做別的事,例如睡覺,、吃飯看書,。換句話說,不要浪費時間,。. u! F2 H7 x, K5 |: I* n! v
2. 若求解不出來,,想辦法讓他求解出來。這點下面再詳述,。 5 _* n: `9 h# i! P7 r- @8 x& C
后處理以及如何判斷結(jié)果是否正確或合理 1. 經(jīng)由簡單的材料力學(xué)判斷,。這一點很重要,但也不容易,,必須要有堅強的材料力學(xué)基礎(chǔ)才行,。 2. 看位移量是否合理。
o1 |/ O! y5 m0 O+ v: l3. 若有接觸問題,,看接觸力以及接觸面積是否合理,。
) D( J3 r) o G5 ~* r4. 必要時(通常都有這個必要),高應(yīng)力集中的地方必須做幾個不同的網(wǎng)格粗細(xì),,以得到收斂的應(yīng)力值,。 % N) b& Q; m0 V. K
結(jié)果不合理 1. 如果位移量太大,那不是力量加太大,,不然就是材料剛性弄錯,再不然就是因次搞錯,。
& P$ z2 H# z! s 2. 邊界條件施加方式錯誤,。例如如果要在邊界上施加均勻壓力,將其總力P 除以邊界上節(jié)點數(shù),,然后于各個節(jié)點上施加集中力例,,這樣有一個問題,左邊網(wǎng)格較細(xì),,右邊叫粗,,所以左邊的壓力會較大,右邊較小,,總力雖然正確,,但卻產(chǎn)生了額外的彎矩,。
* A3 o8 G- j7 F% S$ V 3. 邊界條件施加不合理。8 Z" w1 N- @: b0 n' |) c+ V2 x0 D8 m
4. 網(wǎng)格太粗,,換細(xì)一點的試試看,。" ~& f1 l) b6 |
5. 模型簡化太多。例如所要分析的問題含有接觸現(xiàn)象,,但為簡化模型,,將其忽略,用線性分析,,計算結(jié)果很不合理,,那就要考慮增加接觸模型。
+ R5 a9 |6 L) _! I) n, {求解失敗 1. 注意是否有些必要參數(shù)沒加,,例如忘了定義材料性質(zhì),。
8 g: d2 `2 ?/ E$ J2. 注意有無剛體運動的發(fā)生。
. c7 [. @$ c6 z( z( e" w3. 是否輸入不合理的材料性質(zhì),,例如超過0.5 的泊松比,,或負(fù)的楊氏模量。
( u/ w& V7 U. h5 t9 J" e4. 接觸問題中,,外力或位移的進(jìn)給量是否太大,,或接觸單元網(wǎng)格太粗。( ~5 p1 V4 ]0 d a
5. 是否有「孤立的單元」,。4 H& U+ d4 L( v. p! S2 E8 _+ \6 C" i
6. 是否分析模型太大,,計算機(jī)跑不動。
9 _* t& q+ `2 |$ l3 D2 u7. 在較進(jìn)階的問題中,,有些參數(shù)的設(shè)定必須詳細(xì)參考軟件工具書,,或研讀相關(guān)理論,方能解決問題,。, `$ W) B# A/ j+ G; ~ a8 w
8. 請教別人,。6 x9 C) x5 b% v& ?% J
9. 接洽軟件設(shè)計公司或代理公司。 . M/ x; ^) M, H2 c2 h
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