有限元應(yīng)用及講義ppt課件(已修改)
2025-05-12 22:07 本頁面
【正文】 有限元分析及應(yīng)用講義167。 分析的對象的一些行為167。 計算出的幾何項167。 求解的自由度及應(yīng)力167。 反作用力或節(jié)點力識別無效的結(jié)果識別無效的結(jié)果有限元分析及應(yīng)用講義 :? 重力方向總是豎直向下的? 離心力總是沿徑向向外的? 沒有一種材料能抵抗 1,000,000 psi 的應(yīng)力? 軸對稱的物體幾乎沒有為零的 環(huán)向應(yīng)力? 彎曲載荷造成的應(yīng)力使一側(cè)受壓，另一側(cè)受拉如果只有一個載荷施加在結(jié)構(gòu)上，檢驗結(jié)果比較容易 . 如果有多個載荷，可單獨施加一個或幾個載荷分別檢驗，然后施加所有載荷檢驗分析結(jié)果 .2有限元分析及應(yīng)用講義：計算出的幾何項： 在輸出窗口中輸出的質(zhì)量特性，可能會揭示在幾何模型、材料屬性（密度）或?qū)嵆?shù)方面存在的錯誤 . ：? 確認(rèn)施加在模型上的載荷環(huán)境是合理的 .? 確認(rèn)模型的運動行為與預(yù)期的相符 無剛體平動、無剛體轉(zhuǎn)動、無裂縫等 .? 確認(rèn)位移和應(yīng)力的分布與期望的相符，或者利用物理學(xué)或數(shù)學(xué)可以解釋 .3有限元分析及應(yīng)用講義模型所有的反作用力應(yīng)該與施加的點力、壓力和慣性力平衡 .在所有約束節(jié)點的豎直方向的反作用力 ...在所有約束節(jié)點水平方向的反作用力必須與水平方向的載荷平衡 .所有約束節(jié)點的反作用力矩必須與施加的載荷平衡 .注意包含在約束方程中自由度的反力，不包括由這個約束方程傳遞的力 .… 必須與施加的豎直方向的載荷平衡4有限元分析及應(yīng)用講義反作用力和節(jié)點力 (續(xù) )在任意選取的單元字集中的節(jié)點力，應(yīng)與作用在結(jié)構(gòu)此部分的已知載荷向平衡，除非節(jié)點的符號約定與自由體圖上所示的相反 .未選擇的單元上的豎直方向的節(jié)點總力 ...… 必須與被選擇的單元上施加的豎直方向的載荷平衡注意包含在約束方程中自由度的反力，不包括由這個約束方程傳遞的力 . 5有限元分析及應(yīng)用講義167。 網(wǎng)格誤差估算網(wǎng)格誤差估算167。 局部細(xì)化局部細(xì)化167。 P方法方法 amp。舉例舉例ANSYS網(wǎng)格劃分精度估算網(wǎng)格劃分精度估算有限元分析及應(yīng)用講義ANSYS網(wǎng)格誤差估計ANSYS通用后處理包含網(wǎng)格離散誤差估計 .誤差估計是依據(jù)沿單元內(nèi)邊界的應(yīng)力或熱流的不連續(xù)性，是平均與未平均節(jié)點應(yīng)力間的差值 .Elem 1 Elem 2savg = 1100s = 1200s = 1000savg = 1200s = 1300s = 1100(節(jié)點的 ss 是積分點的外插 ）7有限元分析及應(yīng)用講義誤差估計作用條件：? 線性靜力結(jié)構(gòu)分析及線性穩(wěn)態(tài)熱分析? 大多數(shù) 2D 或 3D 實體或殼單元? PowerGraphics off誤差信息 :? 能量百分比誤差 sepc? 單元應(yīng)力偏差 sdsg? 單元能量偏差 serr? 應(yīng)力上 、 下限 smnb smxb ANSYS網(wǎng)格誤差估計8有限元分析及應(yīng)用講義能量百分比誤差能量百分比誤差 是對所選擇的單元的位移、應(yīng)力、溫度或熱流密度的粗略估計 . 它可以用于比較承受相似載荷的相似結(jié)構(gòu)的相似模型 .這個值的通常應(yīng)該在 10%以下 . 如果不選擇其他單元，而只選擇在節(jié)點上施加點載荷或應(yīng)力集中處的單元，誤差值有時會達(dá)到 50%或以上 .SEPC ~ 2 %PowerGraphic offMain menu general postproc plot results deformed shape 選 ： Def+undefedge9有限元分析及應(yīng)用講義要檢驗?zāi)硞€位置的網(wǎng)格離散應(yīng)力誤差，可以列出或繪制應(yīng)力偏差 .某一個單元的應(yīng)力偏差是此單元上全部節(jié)點的六個應(yīng)力分量值與此節(jié)點的平均應(yīng)力值之差的最大值 .應(yīng)力偏差：節(jié)點 n的應(yīng)力矢量：所關(guān)心位置上的應(yīng)力偏差值～ 450 psi (30,000 psi 應(yīng)力的 %)應(yīng)力偏差察看應(yīng)力偏差： Plot Results Element Solu Error Estimation Stress deviation (SDSG)10有限元分析及應(yīng)用講義舉例l 平均應(yīng)力為 4421 （ nodal solution）l 應(yīng)力偏差為 l 誤差 =（局部細(xì)化 ）有限元分析及應(yīng)用講義每個單元的另一種誤差值是能量誤差 . 它與單元上節(jié)點應(yīng)力差值有關(guān)的 , 用于計算選擇的單元的能量百分比誤差 . 察看 能量誤差： Plot Results Element Solu Error Estimation Energy error (ENER).能量誤差12有限元分析及應(yīng)用講義應(yīng)力上下限可以確定由于網(wǎng)格離散誤差對模型的應(yīng)力最大值的影響 .顯示或列出的應(yīng)力上下限包括 :? 估計的上限 SMXB? 估計的下限 SMNB應(yīng)力上下限限并不是估計實際的最高或最小應(yīng)力。它定義了一個確信范圍 。 如果沒有其他的確鑿的驗證，就不能認(rèn)為實際的最大應(yīng)力低于 SMXB.例如 :SMX=32750是節(jié)點解的實際值 SMXB=33200是估計的上限X stress SMAX ~ 32,750 psiSMXB ~ 33,200 psi(difference ~ 450 psi ~ %)應(yīng)力上下限13有限元分析及應(yīng)用講義局部的細(xì)化采用 plane42單元網(wǎng)格局部細(xì)化與未細(xì)化能量百分比 誤 差 局部 細(xì) 化 未 細(xì) 化DisplacementDMX=SEPC=DMX=應(yīng) 力偏差 Element Solution(SDSG)SMN=SMX=SDSGSMN=SMX=能量 誤 差估 計 Element Solution(SERR)SMN=SMX=SERRSMN=SMX=
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