必威体育精装版有限元绪论.ppt

有限元位移法计算过程的系统性、规律性强，特别适宜于编程求解。一般除板壳问题的有限元应用一定量的混合法外，其余全部采用有限元位移法。因此，一般不做特别声明，有限元法指的是有限元位移法。 有限元分析的后处理主要包括对计算结果的加工处理、编辑组织和图形表示三个方面。它可以把有限元分析得到的数据，进一步转换为设计人员直接需要的信息，如应力分布状态、结构变形状态等，并且绘成直观的图形，从而帮助设计人员迅速的评价和校核设计方案。 有限元法分析过程 怎么划分（离散法）； 单元变量间的关系——单元分析； 有限元方程的建立 关于解、再处理及收敛性； 有限元软件的分析功能 结构静力分析　用来求解外载荷引起的位移、应力和力。静力分析很适合求解惯性和阻尼对结构的影响并不显著的问题。 结构动力学分析　结构动力学分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。与静力分析不同，动力分析要考虑随时间变化的力载荷以及它对阻尼和惯性的影响。分析类型包括：瞬态动力学分析、模态分析、谐波响应分析及随机振动响应分析。 结构非线性分析　结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例变化。程序可求解静态和瞬态非线性问题，包括材料非线性、几何非线性和单元非线性3种，如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触分析。 动力学分析　程序可以分析大型三维柔体运动。当运动的积累影响起主要作用时，可使用这些功能分析复杂结构在空间中的运动特性，并确定结构中由此产生的应力、应变和变形。 热分析　程序可处理热传递的3种基本类型：传导、对流和辐射。热传递的3种类型均可进行稳态和瞬态、线性和非线性分析。热分析还具有可以模拟材料固化和熔解过程的相变分析能力以及模拟热与结构应力之间的热-结构耦合分析能力。 电磁场分析 进行电感、电容、磁通量密度、涡流、电场分布、磁力线分布、力、运动效应、电路和能量损失等。 流体动力学分析 可以是稳态和瞬态，得到压力、流量和温度分布。 声场分析 研究声波的传播、固体结构的动态特性、声场强度分布、水对振动船体的阻尼等 压电分析 可以进行静态分析、模态分析、谐波响应分析、瞬态响应分析，研究二维或三维结构对直流、交流电流的响应。 有限元软件的后处理功能 有限元分析软件的后处理过程包括：位移、温度、应力、应变、速度及热流等，输出形式可以有图形显示和数据列表2种。 有限元分析软件的发展（ 1960～1970年） 1960～1970年，有限元的理论处于发展阶段，分析的对象主要是航空航天设备结构的强度、刚度以及模态分析问题，CAE软件处于探索时期。 1963年由Dr. Richard MacNeal和Mr. Robert Schwendle成立了MSC，开发了第一个结构分析软件。并于1965年参与美国国家航空及宇航局(NASA)发起的计算机结构分析方法研究，其程序更名为MSC/Nastran。 1967年在NASA的支持下SDRC公司成立，并于1968年发布了世界上第一个动力学测试及模态分析软件包，1971年推出商业用有限元分析软件Supertab(后并入I-DEAS)。 有限元分析软件的发展（ 1960～1970年） 1970年Dr. John A. Swanson成立Swanson Analysis System，Inc.(SASI)后来重组后改称ANSYS公司，开发ANSYS软件。 至此世界上的三大公司先后完成了组建工作，致力于大型商用CAE软件的研究与开发。 时至今日，MSC和ANSYS比较专注于非线性分析市场，SDRC则是更偏向于线性分析市场，同时SDRC发展起来了自己的CAD/CAE/PDM技术。 有限元分析软件的发展（ 1970～1980年） 1970～1980年代是CAE技术蓬勃发展的时期，一方面SDRC，MSC，ANSYS等在技术和应用继续创新外，新的CAE软件迅速成立。 1971年MARC公司成立，致力于发展用于高级工程分析的通用有限元程序，而Marc程序重点处理非线性结构和热应力问题。 1977年Mechanical Dynamics Inc.(MDI)公司成立，致力于发展机械系统仿真软件。其软件ADAMS应用于机械系统运动学、动力学仿真分析。 1978年Hibbitt Karlsson Sorensen, Inc.公司成立，其ABAQUS软件主要应用于结构非线性分析。 有限元分析软件的发展（ 1980～1990年） 1983年CSAR成立。其CSA/nastran主要针对大结构、流固耦合、热及噪声分析。 1983年AAC成立，其程序COMET主要用于噪声及结构噪声优化等领域。 Computer Aided Design Software，Inc的PolyFEM软件包提供线性静态、动态及热分析。 1986