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有限元分析(FEA)方法
September30,1998IntroductiontoANSYS-Release5.5(001128)A-1
有限元分析(FEA)
有限元分析是利用数学近似的方法对系统（几何和载荷工况）进行
模拟还利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知
量去近无限未知的系统
义
典故
•结构分析的有限元方法是由一批学术界和工业界的研究者在二十世纪五
十年代到二十世纪创立的。
•有限元分析理论已有100多年的，是悬索桥和蒸汽锅炉进行手算评
核的基础。
September30,1998IntroductiontoANSYS-Release5.5(001128)A-2
系统举例
几何体载荷系统
结构
热
电磁
September30,1998IntroductiontoANSYS-Release5.5(001128)A-3
有限元模型
有限元模型是系统理想化的数学抽象。
义
系统有限元模型
September30,1998IntroductiontoANSYS-Release5.5(001128)A-4
自由度（DOFs）
自由度(DOFs)用于描述一个场的响应特性
UY
ROTY方向自由度
结构位移
UX热温度
ROTZROTX电电位
UZ流体
结构DOFs磁磁位
September30,1998IntroductiontoANSYS-Release5.5(001128)A-5
节点和单元
载荷节点:空间中的坐标位置，具有一定自由度和
存在相互作用。
单元:组节点自由度间相互作用的数值、矩阵
描述（称为刚度或系数矩阵)单元有线、
面或实体以及二维或三维的单元等种类
型由一些简单形状的单元组成，单元之间通过
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