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有限元法在光机电工程中的应用 摘 要：由于计算机技术的迅速发展，使有限元方法在工程中得到了广泛的应用。本文介绍了有限元法的发展和主要理论，分析并讲述了一般有限元法的分析研究过程；结合自己的研究方向阐述了有限元思想在光机电领域中的应用。身为一个机械制造及其自动化专业的研究生，免不了要对机械的结构和应力进行分析；有限元这一分析方法对我以后在光机电一体化方向的研究必将受益匪浅。 关键词：有限元法 光机电一体化 ANSYS 引言 有限元方法发展到今天。已经成为一门相当复杂的实用工程技术。有限元分析的最终目的是还原一个实际工程系统的数学行为特征。即分析必须针对一个物理原型准确的数学模型。模型包括所有节点、单元、材料属性、实常数、边界条件以及其他用来表现这个物理系统的特征。有限元法的发展为其它学科的快速发展提供了空间和有利条件；同样光机电工程学科的发展也要借助有限元这一分析方法。光机电一体化技术是由光学，光电子学，电子信息和机械制造及其他相关技术交叉与融合构成的综合性高新技术是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。它丰富和拓宽了光机电一体化技术的内涵和外延。机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。 光机电一体化技术已经渗透到各个学科领域，成为一种新兴的学科。光机电一体化技术是未来产业的支柱，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。展望光机电一体化的发展前景和我国现状，从世界科学技术的发展情况来看，国际上光机电一体化系统研究发展迅速，而我国在许多方面落后于国外，工艺技术水平低是一个重要原因。我国的光机电一体化技术要赶上世界先进水平，首先要重视基础研究，了解国际的发展水平；再结合我国国情探索有中国特色的研究开发模式，使得科研与实际运用相结合，对科研、教育和实际运用都起到了好的作用。 光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：激光技术、传感检测技术、激光加工技术、超过人眼的计量技术、激光快速成型技术、光能驱动技术等。 随着科学技术的快速发展，光机电一体化技术得到了快速的发展，光机电一体化技术的应用于发展进入了一个全新的阶段，光机电一体化技术在各个领域的应用越来越突出，比如，在对工业改造，提高制造装备精度和效率起到了重要的作用，尤其在航天航空，国防，智能机器人研制等凸显国家综合实力的科研领域中更是突出。光机电一体化技术的研发水平已经成为一个国家或一个地区的综合实力的标志。这对于我们是一种提示，说明光机电一体化技术是一种未来的新产业。 有限元法的学习对光机电一体化技术的作用与意义的认识 机械设计制造及其自动化专业方向，其中机电一体化偏于控制方向比如数控机床,机器人等能用于机械行业的机电设备就更接近机电一体化ANSYS应用相结合，可以大大减少计算工作量，提高计算、设计的效率。 参考文献 [1] 李黎明.ANSYS有限元分析实用教程,北京:清华大学出版社,2001. [2] 萧泽新.光机电一体化系统及应用:华南理工大学出版社,2011.10. [3] 张力. 有限元法及ANSYS程序应用基础, 北京:科学出版社,2008.10.