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如何做好有限元分析 胡淼（分析產(chǎn)品經(jīng)理）
) \( y6 K- X# _" U4 d' t分析前準(zhǔn)備 5 m8 V- `" ?8 \9 _- C
- 有必要時(shí)，參考別人針對(duì)類似問題的分析方式。
- 先針對(duì)簡單的問題作分析，以了解相關(guān)的力學(xué)現(xiàn)象，并借此了解有限元以及軟件的操作。
- 根據(jù)以上兩點(diǎn)，以及現(xiàn)有設(shè)備(計(jì)算機(jī)速度快不快)以及時(shí)間，做適當(dāng)?shù)暮喕僭O(shè)、設(shè)定適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件、材料性質(zhì)，并決定要采用線性分析、非線性分析、穩(wěn)態(tài)或瞬時(shí)等。
- 針對(duì)所要分析的問題先研讀相關(guān)基礎(chǔ)理論。
- 決定所分析之工程問題最關(guān)鍵點(diǎn)位于何處。例如應(yīng)力集中，或有接觸的地方。
- 根據(jù)以前的人做相關(guān)問題的經(jīng)驗(yàn)，或由簡單彈性力學(xué)概念，預(yù)先評(píng)估會(huì)遭遇何種困難，以及解決方式。; r i2 i; F2 Z. ?4 g+ [
9 B+ k+ b" l, v( l, }8 \
分析求解 1. 若求解時(shí)間過久，可以先去做別的事，例如睡覺、吃飯看書。換句話說，不要浪費(fèi)時(shí)間。
: }6 E/ [9 D+ J 2. 若求解不出來，想辦法讓他求解出來。這點(diǎn)下面再詳述。
# [! O5 z9 s) }后處理以及如何判斷結(jié)果是否正確或合理 1. 經(jīng)由簡單的材料力學(xué)判斷。這一點(diǎn)很重要，但也不容易，必須要有堅(jiān)強(qiáng)的材料力學(xué)基礎(chǔ)才行。 2. 看位移量是否合理。
7 G9 _. I( u, `. c! ~) g3. 若有接觸問題，看接觸力以及接觸面積是否合理。
! V5 }5 j- U$ c4. 必要時(shí)(通常都有這個(gè)必要)，高應(yīng)力集中的地方必須做幾個(gè)不同的網(wǎng)格粗細(xì)，以得到收斂的應(yīng)力值。
/ F4 @8 R _9 T$ K- F1 x0 n2 P結(jié)果不合理 1. 如果位移量太大，那不是力量加太大，不然就是材料剛性弄錯(cuò)，再不然就是因次搞錯(cuò)。
+ K+ R" E" Q' B, F1 _ 2. 邊界條件施加方式錯(cuò)誤。例如如果要在邊界上施加均勻壓力，將其總力P 除以邊界上節(jié)點(diǎn)數(shù)，然后于各個(gè)節(jié)點(diǎn)上施加集中力例，這樣有一個(gè)問題，左邊網(wǎng)格較細(xì)，右邊叫粗，所以左邊的壓力會(huì)較大，右邊較小，總力雖然正確，但卻產(chǎn)生了額外的彎矩。
1 h/ V- B+ P; g: K1 a) { 3. 邊界條件施加不合理。
- G- Y8 T" g( u1 u) i6 T% ~ 4. 網(wǎng)格太粗，換細(xì)一點(diǎn)的試試看。
* X; V$ k' @3 A 5. 模型簡化太多。例如所要分析的問題含有接觸現(xiàn)象，但為簡化模型，將其忽略，用線性分析，計(jì)算結(jié)果很不合理，那就要考慮增加接觸模型。 * B% W6 S2 i+ A" w. B
求解失敗 1. 注意是否有些必要參數(shù)沒加，例如忘了定義材料性質(zhì)。
% Y/ w( C6 {2 H. l/ B; Q, G C4 a1 k2. 注意有無剛體運(yùn)動(dòng)的發(fā)生。
& }) e- I5 }! a- q3. 是否輸入不合理的材料性質(zhì)，例如超過0.5 的泊松比，或負(fù)的楊氏模量。
0 u) a' T- `8 C1 a3 `4. 接觸問題中，外力或位移的進(jìn)給量是否太大，或接觸單元網(wǎng)格太粗。
# C7 B* m2 `; j4 R% X5. 是否有「孤立的單元」。
: z0 B: Z- q: D9 ]) J9 h4 J6. 是否分析模型太大，計(jì)算機(jī)跑不動(dòng)。
' ^6 D6 {7 S# I6 @7. 在較進(jìn)階的問題中，有些參數(shù)的設(shè)定必須詳細(xì)參考軟件工具書，或研讀相關(guān)理論，方能解決問題。' m# v0 x$ z' o( I% [9 F
8. 請(qǐng)教別人。* n- V, ?+ V# u0 m" {
9. 接洽軟件設(shè)計(jì)公司或代理公司。
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發(fā)表于 2013-12-6 11:09:21
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