【正文】 。 聯(lián)軸器外部 聯(lián)軸器內(nèi)部 第 5 章 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 27 操作側(cè)鼓型套 燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 第 6 章 有限元分析 概述 有限元分析的基本 概念是用簡單的問題代替復(fù)雜的問題后求解。它將求解域看成是有許多稱為有限元的小的互聯(lián)子域組成，對每一單元假定一個(gè)合適的近似解，然后推導(dǎo)求解這個(gè)域的滿足條件（如結(jié)構(gòu)的平衡條件），從而得到問題的解。這個(gè)解不是準(zhǔn)確解，而是近似解，因?yàn)閷?shí)際問題被簡單問題所代替。由于大多數(shù)實(shí)際問題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不僅計(jì)算精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。 有限元是那些集合在一起能夠表示時(shí)間連續(xù)域的離散單元。有限元的概念早在幾世紀(jì)前就已產(chǎn)生并得到運(yùn)用。有限元最初被稱為矩陣近似方法，經(jīng)過短短數(shù)十年的努 力，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與普及，有限元方法迅速從工程分析計(jì)算擴(kuò)展到科學(xué)幾乎所有的領(lǐng)域。稱為一種豐富多彩，應(yīng)用廣泛并且高效的數(shù)值分析方法。 不同于物理性質(zhì)與數(shù)學(xué)模型的問題，有限元的求解方法基本步驟是相似的，只是具體公式推導(dǎo)和運(yùn)算求解不同，有限元求解問題的基本步驟通常為： ：根據(jù)實(shí)際問題近似確定求解域的物理性質(zhì)和幾何區(qū)域。 ：將求解域近似為具有不同有限大小和形狀且彼此相連的有限個(gè)單元組成的離散域，習(xí)慣上稱為有限元網(wǎng)絡(luò)劃分。顯然單元越小，則離散域的近似程度越好，計(jì)算結(jié)果也越精確 ，但計(jì)算量及誤差都將增大，因此求解域離散化是有限元核心技術(shù)之一。 ：一個(gè)具體的物理問題通?？梢杂靡唤M包含問題狀態(tài)變量邊界條件的微分方程表示，為適合有限元求解，通常將微分方程化為等價(jià)泛函形式。 4．單元 推導(dǎo)：對單元構(gòu)造一個(gè)適合的近似解，即推導(dǎo)有限單元的列式，其中包括選擇合理的坐標(biāo)系，建立單元試函數(shù)，以某種方法給出單元各狀態(tài)變量的離散關(guān)系，從而形成單元矩陣。 為保證問題求解的收斂性，單元推導(dǎo)有許多原則要遵循。對工程應(yīng)用而第 6 章 有限元分析 29 言，最重要的是應(yīng)注意每一單元的解題性能與約束。 ：將單 元總裝形成離散域的總矩陣方程，反應(yīng)對近似求解域的離散域要求，既單元函數(shù)的連續(xù)性要滿足一定的連續(xù)條件。總裝是在相鄰節(jié)點(diǎn)進(jìn)行， 狀態(tài)變量及其導(dǎo)數(shù)連續(xù)性建立在節(jié)點(diǎn)處。 ：有限元法最終導(dǎo)致聯(lián)立方程組。聯(lián)立方程組的求解可用直接法，選代法和隨機(jī)法。求解結(jié)果是單元節(jié)點(diǎn)處狀態(tài)變量的近似值 。對于計(jì)算結(jié)果的質(zhì)量，將通過與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則提供的允許值 比較來評價(jià)并確定是否需要重新計(jì)算。 簡言之，有限元分析可分為三個(gè)階段，前處理，處理和再處理。前處理時(shí)建立有限元模型，完成單元網(wǎng)絡(luò)劃分，后處理則是采集處理分析結(jié)果， 使用戶能簡便提取信息，了解計(jì)算結(jié)果。 零件的有限元分析 所分析零件 軸 Von Mises 應(yīng)力分析 燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 位移分析 第 6 章 有限元分析 31 應(yīng)變分析 燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于 850 熱帶鋼軋機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)， 基于對主傳動(dòng)系統(tǒng)的三維設(shè)計(jì)，進(jìn)而進(jìn)行有限元分析 。 完成 850 熱帶鋼軋機(jī)主傳動(dòng)、電機(jī)、換輥、壓下等系統(tǒng)后，本組設(shè)計(jì)人員對 850 熱帶鋼軋機(jī)進(jìn)行了裝配。 參考文獻(xiàn) 33 參考文獻(xiàn) ［ 1］ （美） .高精度板帶材軋制理論與實(shí)踐 .姜明東，譯 .北京：冶金工業(yè)出版社， 2020. ［ 2］ 錢振倫 .我國寬帶鋼熱連軋機(jī)的最新發(fā)展及其評析（一） .軋鋼， 2020（ 1）： 3335. ［ 3］ 錢振倫 .我國寬帶鋼熱連軋機(jī)的最新發(fā)展及其評析（二） .軋鋼， 2020（ 2）： 3234. ［ 4］ 楊固川 .國產(chǎn)熱帶鋼連軋機(jī)主要設(shè)備技術(shù)分析 .冶金設(shè)備， 2020（ 4）：2631. ［ 5］ 周建男 .軋鋼機(jī)械知識(shí)問答［ M］ .北京：冶金工業(yè)出版社， 2020. ［ 6］ 唐 荻，米振莉，陳雨來 .軋鋼技術(shù)的現(xiàn)狀和新發(fā)展 .鋼鐵， 2020（ 11）：14. ［ 7］ 中國金屬學(xué)會(huì)熱軋板帶學(xué)術(shù)委員會(huì) .中國熱軋寬帶鋼軋機(jī)及生產(chǎn)技術(shù) .北京 :冶金工業(yè)出版社， 2020. ［ 8］張沛學(xué)，孫衛(wèi)華，李海穎，等 .中薄板坯連鑄連軋的產(chǎn)品品種分 析 中國金屬學(xué)會(huì) .2020 年薄板坯連鑄連軋國際研討會(huì)論文集 .廣州：2020. 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