論有限元方法的基本原理及其在材料科學(xué)中的應(yīng)用(存儲(chǔ)版)
【正文】 得到了廣泛的工程應(yīng)用。用于接觸邊界定義和摩擦分析。求解在時(shí)域內(nèi)結(jié)構(gòu)承受隨時(shí)間變化的載荷和速度作用時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)。 FEM 最早應(yīng)用于固體力學(xué)領(lǐng)域 , 但由于其解決 問(wèn)題的有效性和實(shí)用性 , 很快推廣應(yīng)用于溫度場(chǎng)、電磁場(chǎng)、流場(chǎng)、聲場(chǎng)等連續(xù)介質(zhì)領(lǐng)域。 對(duì)于一個(gè)全新的問(wèn)題 , 必須從第一步開(kāi)始。它由一系列計(jì)算程序組成 , 計(jì)算程序又稱求解器 (solver)。 數(shù)值計(jì)算依賴于計(jì)算機(jī) , 因此求解算法需用相應(yīng)的計(jì)算程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。單元特性矩陣和整體有限元方程都是基于數(shù)學(xué)模型建立的。近 20 年來(lái) , 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和存儲(chǔ)容量以驚人的速度提高 , 使得有限元法的求解能力迅速提高 , 十幾年前 , 求解問(wèn)題的自由度規(guī)模大多數(shù)在幾千個(gè)左右 , 現(xiàn)在人們已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行幾十萬(wàn)自由度以上規(guī)模問(wèn)題的分析研究。這種方法適合解決區(qū)域比較復(fù)雜的微分方程的定解問(wèn)題。物體被離散為更小的單元后 , 通過(guò)對(duì)各個(gè)單元進(jìn)行分析 , 把單元分析結(jié)果組合就得到對(duì)整個(gè)分析對(duì)象結(jié)構(gòu)的分析。自由度取得多 , 解的近似程度相應(yīng)增大 , 但會(huì)導(dǎo)致求解方程的規(guī)模增大 ,以至于計(jì)算機(jī)無(wú)法勝任 , 所以有限元的發(fā)展、完善和應(yīng)用與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。對(duì)問(wèn)題客觀規(guī)律的數(shù)學(xué)描述 (通常是微分方程及邊界條件 )是建立有限元方程的前提。 (4) 程序開(kāi)發(fā)。對(duì)應(yīng)于 FEA系統(tǒng)的計(jì)算 (Solving)。反之 , 則需根據(jù)求解結(jié)果提出改進(jìn)方案 , 循環(huán)執(zhí)行 (5) ～ (7)過(guò)程 , 直至問(wèn)題解決或得到最佳設(shè)計(jì)。 （ 5）有限元法是一種通用的數(shù)值計(jì)算方法 ,應(yīng)用范圍廣 ,適用于用微分方程表示的物理問(wèn)題的求解。 (2) 瞬態(tài)響 應(yīng)分析。 (6) 自動(dòng)接觸分析。下圖是離心泵葉輪葉片表面相對(duì)速度和壓力變化曲線。 熱傳導(dǎo)分析 包括穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)分析、瞬態(tài)熱傳導(dǎo)分
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1