如何做好有限元分析 胡淼(分析產(chǎn)品經(jīng)理) # o' r7 J Y6 M f) P1 j
分析前準(zhǔn)備
H* n w, A! A! E" B" i' ^6 W- 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,。' a5 A- n: y. W K( Z; G& d
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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,。
" Z, M* Z8 Y9 c. g* O 2. 若求解不出來,想辦法讓他求解出來,。這點下面再詳述,。
( ?4 Y# |' v4 @ r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(qiáng)的材料力學(xué)基礎(chǔ)才行。 2. 看位移量是否合理,。
2 i( s, I: x0 e0 q3. 若有接觸問題,,看接觸力以及接觸面積是否合理。
$ s: z# H8 }5 ?* e2 q* i4. 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,。
" y" ^0 h1 g) R: Y0 V( e, E1 Z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。! h7 j, f+ d/ @; p' V
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,。+ Y3 T2 i/ b8 i9 n6 z
3. 邊界條件施加不合理。
9 j& a! W* L- m/ P, |# u3 K 4. 網(wǎng)格太粗,,換細(xì)一點的試試看,。
. _7 \) ?+ _$ @8 f 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。 0 l' D( D6 N1 Q7 f5 \
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),。- V4 C+ Y' B; p; l
2. 注意有無剛體運動的發(fā)生。
3 X. S8 A, c# a6 c) P$ B3. 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。
2 k- Y# z3 c3 T; j) T; q% m3 N4. 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。
P1 q; t% k9 H7 T- a- h5. 是否有「孤立的單元」,。6 n" u6 a9 ^% n0 }; J
6. 是否分析模型太大,,計算機(jī)跑不動。
, V6 ]2 P7 h; A$ D7. 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。
2 k, g# g1 @- n" }% j& @8. 請教別人,。2 c+ S& Q9 M1 r& [# p
9. 接洽軟件設(shè)計公司或代理公司,。
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