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如何做好有限元分析 胡淼（分析產(chǎn)品經(jīng)理） 3 I6 g- U* M& E( Q8 i' K- W1 w6 y. F
分析前準備 % [7 `9 v _- O
- 有必要時,，參考別人針對類似問題的分析方式,。
- 先針對簡單的問題作分析，以了解相關(guān)的力學現(xiàn)象,，并借此了解有限元以及軟件的操作,。
- 根據(jù)以上兩點，以及現(xiàn)有設(shè)備(計算機速度快不快)以及時間,，做適當?shù)暮喕僭O(shè),、設(shè)定適當?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)或瞬時等,。
- 針對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,，或由簡單彈性力學概念，預(yù)先評估會遭遇何種困難,，以及解決方式,。! D% X8 N& r. I3 o3 C* f# [
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分析求解 1. 若求解時間過久，可以先去做別的事,，例如睡覺,、吃飯看書。換句話說,，不要浪費時間,。
2 J0 [5 i# o" U# T* i( Q, t 2. 若求解不出來，想辦法讓他求解出來,。這點下面再詳述,。 / }& D0 U) N2 _5 M% z) C6 M
后處理以及如何判斷結(jié)果是否正確或合理 1. 經(jīng)由簡單的材料力學判斷。這一點很重要,，但也不容易，必須要有堅強的材料力學基礎(chǔ)才行,。 2. 看位移量是否合理,。
1 A% t- n* b8 n1 L- j7 y! Q/ F/ D3. 若有接觸問題，看接觸力以及接觸面積是否合理,。
. S a; l; |: I ]& h. I4. 必要時(通常都有這個必要),，高應(yīng)力集中的地方必須做幾個不同的網(wǎng)格粗細，以得到收斂的應(yīng)力值,。 & U1 C, V" p- l7 H* F+ X) R0 Z
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,，再不然就是因次搞錯,。
! [# i% R( M3 i, {" k 2. 邊界條件施加方式錯誤。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)點數(shù),，然后于各個節(jié)點上施加集中力例，這樣有一個問題,，左邊網(wǎng)格較細,，右邊叫粗，所以左邊的壓力會較大,，右邊較小,，總力雖然正確，但卻產(chǎn)生了額外的彎矩,。4 E6 W5 z- Q. J8 \9 b; x4 t
3. 邊界條件施加不合理,。
# ^5 f: o. I5 |% T 4. 網(wǎng)格太粗,，換細一點的試試看。 U( b' k9 R, y3 h( Y. L9 _
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,，計算結(jié)果很不合理，那就要考慮增加接觸模型,。
5 X/ E& ^* q2 S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)。( }: M& t6 h( z# }# {. W
2. 注意有無剛體運動的發(fā)生,。5 d& N% O1 g5 S* t% {
3. 是否輸入不合理的材料性質(zhì),，例如超過0.5 的泊松比，或負的楊氏模量,。
) `+ V& m3 ]! H4. 接觸問題中,，外力或位移的進給量是否太大，或接觸單元網(wǎng)格太粗,。
0 ]5 }/ r k0 a' u8 W+ V5. 是否有「孤立的單元」,。
4 \7 c. `- M! t1 x$ E% U7 p6. 是否分析模型太大，計算機跑不動,。$ {8 K( ?( R) T$ w
7. 在較進階的問題中,，有些參數(shù)的設(shè)定必須詳細參考軟件工具書，或研讀相關(guān)理論,，方能解決問題,。8 r! m0 l' X' ]' H4 I
8. 請教別人。
* s( _+ w( Y v T; }- C! w0 [9. 接洽軟件設(shè)計公司或代理公司,。 ' N9 J! ^/ v) n0 G3 Q5 H
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發(fā)表于 2013-12-6 11:09:21
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