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                            • 经典案例
                              • 有限元分析在机械产品设计的应用
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                              有限元分析的一般流程以及注意事项

                              发布于:2018-06-05 21:10
                              有限元分析

                                    结构有限元分析流程:
                                    一般地,一个完整的有限元结构分析过程包括下面一些基本操作步骤和环节。
                                    1、前处理
                                    前处理是整个分析过程的开始阶段,其目的在于建立一个符合实际情况的结构有限元分析模型,一般分为如下的几个操作环节:
                                    (1)分析环境设置
                                    进入有限元分析软件的环境设置界面后,指定分析的工作名称以及图形显示的标题,开始一个新的结构分析。
                                    (2)定义单元以及材料类型
                                    定义在分析过程中需要用到的单元类型(杆件单元、板单元、实体单元等)及其相关的参数。指定分析中所用的材料模型以及相应的材料参数(如线性弹性材料的弹性模量、泊松比、密度等)。
                                    (3)建立几何模型
                                    在有限元软件中,所有问题的几何模型都是由关键点、线、面、体等各种图形元素(简称图元)所构成,图元层次由高到底依次为体、面、线及关键点。可以通过自底向上或者自顶向下两种途径来建立几何模型。
                                    (4)进行网格的划分
                                    在几何模型上进行单元划分,形成有限单元网格(Mesh)。一般情况下,在有限元软件中划分有限元网格分为定义要划分形成的单元属性、指定网格划分的密度、执行网格划分三个步骤。
                                    (5)定义边界及约束条件
                                    在上述有限单元模型上,引入实际结构的边界条件,自由度之间的耦合关系以及其他的一些条件。
                                    2、施加载荷、设置求解参数并求解
                                    这一步骤的目的在于为分析定义载荷,指定分析类型以及各种求解控制参数,一般分为以下的几个实际操作环节:
                                    (1)定义载荷信息
                                    有限元结构分析的载荷包括位移约束、集中力、表面载荷、体积载荷、惯性力以及耦合场载荷(如热应力)等。可以将结构分析的载荷施加到几何模型上(关键点、线、面)或者有限元模型上(节点、单元)。
                                    (2)指定分析类型和分析选项
                                    ANSYS提供了很多的结构分析类型,实际分析中可以根据问题的性质选择不同的分析类型。对于各种分析,需要设置相应的参数。
                                    (3)执行求解计算
                                    3、后处理
                                    这一步骤对计算的结果数据进行可视化处理和相关的分析,可以利用有限元软件的通用后处理器和时间历程后处理器完成。一般的后处理包括如下的操作环节:
                                    (1)进入后处理器并读入计算结果
                                    进行结果的后处理之前,需要先进入相应的后处理器。进入后处理器之后,第一步就是把计算结果读入数据库。
                                    (2)进行后处理操作
                                    利用通用后处理器程序可以显示结构变形情况,各种物理量的等值线分析图形等,对各种数据信息进行列表操作,利用时间后处理器可以绘制各种变量的时间历程变化曲线。
                                    (3)输出后处理操作的结果
                                    后处理操作得到的一些图形或动画结果可以输入到文件,也可以被组织成多媒体形式的分析报告。

                                                                                                                专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案

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