4-0有限元工程应用研究报告.pptVIP

4、误差来源分析 （1）提高单元阶次 （2）增加单元数量 （3）规则单元形状 （4）模拟实际边界 （5）减小模型规模 细节简化原则 对称性利用的条件 对称性利用的类型 3、网格密度影响 2.大作业封面格式 有限元原理与应用大作业 ******有限元分析 班 级：* * * 姓 名：* * * 学 号：***** （日期） * * * * * * * * * * * * * * （b）圣维南原理 圣维南原理（Saint-Venant’s Principle） 载荷的具体分布只影响载荷作用区附近的应力分布。 如果只关心远离载荷处的应力，就可视计算或实验的方便，改变载荷的分布情况，不过须保持它们的合力和合力矩等于原先给定的值。 例子 齿轮单齿模型或三齿模型 （4）分步计算 子模型法：先整体粗略分析，再局部精细分析 子结构法：先局部矩阵凝聚，再整体结果分析 2001年10月1日 ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV (001128) Lb-* （a）子模型法 何为子模型？  子模型方法基于圣维南原理，又称为切割边界位移法。其思想是由整体模型粗网格计算结果插值得到子模型的边界条件，然后对子模型进行细网格分析以得到较精确的结果。 。 子模型分析的过程包括以下步骤： 1. 生成并分析较粗糙的模型。 2. 生成子模型。 3. 提供切割边界插值。 4. 分析子模型。 5. 验证切割边界和应力集中区域的距离应足够远。 验证方法：最后一步是验证子模型切割边界是否远离应力集中部分。可以通过比较切割边界上的结果与粗糙模型相应位置的结果是否一致来验证。如果结果符合得很好，证明切割边界的选取是正确的。如果不符合的话，就要重新定义离感兴趣部分更远一些的切割边界重新生成和计算子模型。 子模型分析实例： 1、GUI 2、命令流 2001年10月1日 ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV (001128) Lb-* （b）子结构法 什么是子结构？ 子结构就是将整体网格模型划分成几组单元，然后由每一组单元用矩阵凝聚为一个超单元，然后由整个结构上的超单元进行整体模型求解的计算方法。 几何分割 子结构凝聚 求解整个模型 扩展子结构解 子结构算例 D、网格划分 2001年10月1日 ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV (001128) Lb-* 1、单元的选择原则 2、网格划分原则 3、网格密度影响 2001年10月1日 ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV (001128) Lb-* 1、单元的选择原则 单元类型：杆元和梁元 ，板壳元 ，平面单元，实体单元 等。 实常数：截面特性、单元尺寸、单元形状 材料属性：机械性能，热性能等。 单元的选择原则 ： 应该选择解决问题要求的自由度最少的单元。 2、网格划分原则 疏密得当、尽量规则 分析类型：静力分析疏密不同、动态分析均匀。 分析内容：计算变形疏，计算应力密， 数据大致规律：应力变化快处密，应力变化慢处疏。 单元阶次取决于几何形状，网格质量（形状）决定计算精度 六面体网格划分思路：通 过分割得到规则体后再进行划分。 Finish /Clear /PREP7 ! 前处理 ET,1,PLANE182 ! 单元属性 KEYOPT,1,3,3 R,1,1, MP,EX,1,30e6 ! 材料属性 MP,NUXY,1,0.3 BLC4,0,0,200/2,100/2 CYL4,0,0,40/2 ASBA, 1, 2 ESIZE,5,0, AMESH,All FINISH /SOL DL,9, ,SYMM DL,10, ,SYMM SFL,2,PRES,-120, SOLVE FINISH /POST1 PLNSOL, S,EQV, 0,1.0 用自适应求解：选择菜单Main Menu：Solution→Solve→Adaptive Mesh（若该项未出现，单击菜单底部的Unabridged Menu），填写ADAPT宏参数（见图2-24）：最大求解次数NSLON为5，误差目标值STAFART为5（前后两次计算结果的误差小于5%），单元最小调整为0.2