有限元分析技术培训-2017年10月.pdf

有限元分析方法与应用 北京怡格明思工程技术有限公司 Innovating through simulation 交流提纲 1 1. 有限元方法(CAE)概述； 2. 应用有限元分析方法的流程； 3. 有限元在实际工程问题中的应用举例； 4. ANSA和ABAQUS软件的技术优势； 北京怡格明思工程技术有限公司 Innovating through simulation 有限元方法概述 2 1. CAE的定义 CAE （Computer Aided Engineering ），即计算机辅 助工程。它是计算机仿真技术的一大分支，是通过计算机程 序建立仿真数学物理模型，并对其进行求解的技术。CAE 的覆盖范围很广，比如将教科书上的一个公式通过计算机编 程后进行重复计算的简单过程，就属于CAE 的范畴。在这 里，我们通常所说的CAE是指工业级的CAE ，即通过一系 列的工具和求解器对工程结构进行数值仿真的技术。 北京怡格明思工程技术有限公司 Innovating through simulation 有限元方法概述 3 2 ．有限元分析方法的发展历史 CAE 出现和发展的三大条件：数值分析方法；计 算机仿真分析软件，计算机硬件。 上个世纪四十年代，第一台计算机问世，同时也拉开了 CAE 的序幕。到了上世纪五十年代末、六十年代初， 有限元法被提出。 在很长一段时间内，由于文化上的阻力和自身能 力的限制，CAE技术在工程领域一直出于配角的位 置，不能完全被人们接受。直到上世纪八、九十年 代，随着电子计算机的日益普及和数值分析在工程中 的作用日益增长，以及许多优秀的大型的商业化CAE 软件的不断涌现和走向成熟，CAE技术衍生出许多分 支并成为工程分析中必不可少的工具。 北京怡格明思工程技术有限公司 Innovating through simulation 有限元方法概述 4 3．有限元分析方法的分类 在机械系统计算机辅助工程即MCAE领域内，根据数值分 析求解机理和求解问题范围不同，常用的CAE技术有： 有限元分析（FEA）技术；（固体力学范畴） 计算流体动力学（CFD ）分析技术；（流体力学范畴） 刚体动力学分析（RBA）技术； 北京怡格明思工程技术有限公司 Innovating through simulation 有限元方法概述 5 （1）FEA （Finite Element Analysis） 有限元法是适应使用电子计算机而发展起来的数值方 法。起源于上个世纪50年代航空工程中飞机结构的矩 阵分析。 定义：世界力学名著“有限元法”的作者监凯维奇教授对 有限元法曾做过如下定义： （a）把连续体分成有限个部分，其性态由有限个参数 所规定。 （b）求解离散成有限元的集合体时，其有限单元应满 足连续体所遵循的规则，如力平衡规则等。 北京怡格明思工程技术有限公司