有限单元法基本步骤-示例.ppt

FEM模型 二、结构单元离散 规格与非规格单元 二、结构单元离散 结构规格网格离散 非规格网格离散 对称/非对称 二、结构单元离散 对称/非对称 二、结构单元离散 轴对称模型 二、结构单元离散 二、结构单元离散 轴对称模型 轴对称模型 二、结构单元离散 一阶与高阶单元 二、结构单元离散 结构离散技术复杂性 二、结构单元离散 二、结构单元离散 结构离散技术复杂性 二、结构单元离散 结构离散技术复杂性 一个斜拉桥塔桥的振动模态分析 二、结构单元离散 结构离散技术复杂性 二、结构单元离散 根据物理问题合理选择单元类型。 对于各种不同的实际结构，采用不同的单元。 对于输油管道和管架可采用杆单元; 对于具有圆孔的平板; 油罐角焊缝部位、盲板可用三角形单元; 矩形单元不能适应斜交边界和曲线边界，可以把矩形单元和三角形单元混合使用。(也可采用非规则等参元) 几个基本原则 二、结构单元离散 基本原则--变网格密度 二、结构单元离散 基本原则--变网格密度 二、结构单元离散 单元形状及相互联结 由于单元的尺寸及数目直接影响解的收敛性与精度，所以要小心加以选择。一般来说，单元尺寸越小，单元数目越多，得到的解越精确，但需要的计算时间越长。但是，当单元数目超过一定数目N。以后，再增加单元数目，精度不会再有提高。 二、结构单元离散 基本原则—单元密度 * * 有限单元法基本概念步骤 2009年11月 有限单元法课程系列讲稿 杂谈 -- 关于读书 人是活的，书是死的。 活人读死书，可以把书读活。 死书读活人，可以把人读死 天才出于积累，聪明出于勤奋； 会读书，要把一本厚书读薄; 下棋找高手，弄斧到班门 华罗庚读书心得 郭沫若谈读书 杂谈 -- 关于读书 生物学家达尔文在自传中写道： “我的成功源自复杂的心理素质。其中最重要的是热爱科学——善于思考——勤于观察——以及具有相当的发现能力和广博的知识。” 杂谈 -- 关于读书 杂谈 -- 关于读书 学习资料 1、机电本科学习材料 [数学]全美经典丛书[1] - 有限元分析 Introduction to Computational Mechanics---中科大讲稿 身边的力学.CHM 有限元分析讲义.chm----清华大学曾攀教授 有限单元法讲课提纲-08 CAE入门资料 2、学习网站 杂谈 -- 关于读书 学习资料 有限单元法背景 工程数值分析已成为科学研究和工程设计评判的重要手段之一 国内外的著名高等院校都将该课程列为最重要的专业基础课之一 在从事工程设计与优化、模拟与分析的学位论文中，约有90％以上的论文采用有限元方法作为分析工具，在其中80％的论文中起到关键作用 为什么学 有限单元法背景 理论力学(4学分） 新生研讨课(1-2学分) 材料力学(3学分) 基础力学实验(2学分) 工程热力学(4学分) 流体力学(4学分) 传热学(3学分) 有限元方法(2学分) 弹性力学(3学分) 有限元分析及应用(3学分) 工程中的有限元分析专题(2学分) 专业前沿课(2学分) 数字化分析手段 有限元分析及软件 机械类力学课程设置 确立该课程的教学理念，充分体现出有限元分析原理这一知识主体 构建起能够支撑学生在该领域进行终身学习的知识基础，能够引导学生了解该领域不断更新的内容 以培养学生在有限元建模和研究综合能力 搭建进行该课程系统教学的基础设施 实践教育教学理念 总体目标和理念 有限单元法背景 一个基础 有限元分析原理 两种能力 有限元分析的建模能力 实际问题的分析能力 三个环境 基于精品教材的学习环境 基于网络系统的交互环境 基于学生参与的研讨环境 有限单元法背景 课程建设 Boeing777的“无纸化”设计 1990年10月美国波音公司开始在计算机上对新型客机B-777进行“无纸设计”，仅用了三年半的时间，于1994年4月第一架B-777便试飞成功，这是制造技术史上划时代的成就，其中在结构设计和评判中就大量采用有限元分析这一重要手段。据有关资料，一个新产品的问题有60％以上可以在设计阶段消除。 有限单元法背景 设计与应用 整体结构为双向拉索体系，上拉索体系为传统的斜拉桥体系，下拉索体系为主桥体下部与主塔下部所形成的拉索体系，包括四种下拉索结构体系，可使主塔内产生的面内弯矩大幅度降低。 有限单元法背景 设计与应用 有限单元法背景 设计与应用 数字化分析与真实的实验 基于先进的计算软件和高性能计算机，有限元分析的计算结果可以精确到使其与真实实验结果的相对误差控制在10％以内。 有限单元法背景 设计与应用 有限单元法背景 设计与应用 有限单元法背景 设计与应用 A Preliminary Fini