附有限元精要.ppt

金属成形过程的分析（用Deform软件完成） 分析金属成形过程中的各种缺陷。 型材挤压成形的分析。型材在挤压成形的初期，容易产生形状扭曲。 螺旋齿轮成形过程的分析 4.有限元的应用 结构与焊缝布置 焊接残余应力分析（用Sysweld完成） 焊接过程的温度分布与轴向残余应力 4.有限元的应用 有限元模型的局部 4.有限元的应用 沿网格线52的残余应力分布，红线为预测的轴向应力与径向应力之差，黑点为实测值 4.有限元的应用 复杂形状工件淬火后的组织转变预测 预测工件的组织分布和机械性能 二分之一工件的有限元模型 4.有限元的应用 淬火3.06 min 时的马氏体分布 淬火3.06 min 时的温度分布 4.有限元的应用 5. 有限元法的优缺点 优点： 有限元法的离散化思想和高度的灵活性提供了对于复杂连续介质问题求解的可能性； 缺点： 计算结果与实验结果经常存在一定的偏差，如果需要非常准确的计算结果且实验条件允许，可以和实验分析互相验证。 LOGO 本作品采用知识共享署名-非商业性使用 2.5 中国大陆许可协议进行许可。 专业交流 模板超市 设计服务 本作品的提供是以适用知识共享组织的公共许可（ 简称“CCPL” 或 “许可”） 条款为前提的。本作品受著作权法以及其他相关法律的保护。对本作品的使用不得超越本许可授权的范围。 如您行使本许可授予的使用本作品的权利，就表明您接受并同意遵守本许可的条款。在您接受这些条款和规定的前提下，许可人授予您本许可所包括的权利。 查看全部… LOGO LOGO 有限单元法 简 介 Finite Element Method 1.为什么需要有限元法？ 生活中的典型问题 1.为什么需要有限元法？ 工程中的典型问题 1.为什么需要有限元法？ 如左图所示平面桁架结构，是由6个承受轴向力的“杆单元”组成。尽管离散系统是可解的，但是求解右图这类复杂的离散系统，要依靠计算机技术。 杆系结构 工程中的典型问题 1.为什么需要有限元法？ 尽管已经建立了连续系统的基本方程，由于边界条件的限制，通常只能得到少数简单问题的精确解答。对于许多实际的工程问题，还无法给出精确的解答，例如图示V6引擎在工作中的温度分布。为解决这个困难，工程师们和数学家们提出了许多近似方法。 工程中的典型问题 2.什么是有限元？ 有限元(Finite element method)：假想把连续系统分割成数目有限的单元，单元之间只有在数目有限的节点处相互连接构成一个单元集合体来代替原来的连续系统。 有限元法的基本思想 2.什么是有限元？ 单元：即原始结构离散后，满足一定几何特性和物理特性的最小结构域。 节点：单元与单元间的连接点。 节点力：单元与单元间通过节点的相互作用力。 节点载荷：作用于节点上的外载。 注意： 1)节点是有限元法的重要概念，有限元模型中，相邻单元的作用通过节点传递，而单元边界不传递力，这是离散结构与实际结构的重大差别； 2）节点力与节点载荷的差别。 节点载荷 节点力 单元与节点 单元类型 单元图形 节点数 节点自由度 杆单元 2 2 梁单元 2 3 平面单元 3 2 平面四边形 4 2 轴对称问题 3 2 板壳单元 4 3 四面体单元 4 3 典型的单元类型 2.什么是有限元？ 编号 软件名称 开发单位 编程语言(程序规模) 1 ANSYS Swanson Analysis System(美国) FORTRAN77(150000行) 2 ADINA ADINA工程公司(美国) FORTRAN(150000行) 3 MARC MARC公司(美国) FORTRAN4FOR66FOR77(100000行) 4 NASTRAN NASA(美)主持，MSC公司(美)开发 FORTRAN4Assembler(600000行) 5 ABAQUS Hilbitt, Karlson, and Sorensen公司(美) FORTRAN77(140000行) 6 FENRIS NTH, SINTEF(挪威) FORTRAN77(160000行) 7 PAFEC PAFEC公司(美) FORTRAN(400000行) 8 ASKA 斯图加特大学静动力学研究所(西德) FORTRAN4(600000行) 9 EAL EISE公司(美) ANSI FOR66Assembler(150000行) 10 SAMCEF L.T.A.S(比利时) FORTRAN4(300000行) 11 LARSTRAN80 斯图加特大学静动力学研究所(西德) FORTRAN4FORTRAN77(200000行) 12 HAJIF系列 航空部(中国) FORTRAN4(28000