有限元简介及网格划分原则.ppt

有限元简介及网格划分 概念 有限元法应用领域 结构分析 热分析 流体分析，包括CFD（计算流体动力学） 电 / 静电场分析 电磁场分析 耦合分析 有限元分析过程 创建有限元模型 单元：分割连续体的小区域，分为线、面或实体等 节点：连接单元的空间点（由空间坐标确定），具有一定自由度 有限元法常用单元 有限元网格划分原则 网格的加密，单元的大小、数目取决于计算精度要求和计算容量限制 单元形态应接近相应的正多边形或正面多边形 单元节点应与相邻单元节点相连接 同一单元由一种材料构成 结果评价方法 网格检验工作 判断网格划分的合理性与分析结果的收敛性； THANKS * * 2011.1.28 有限元法的基本思想为离散化，是将连续物体划分为有限个单元，这些单元通过有限个节点相互连接，承受与实际载荷等效的节点载荷，并根据力的平衡条件进行分析，然后根据变形协调条件把这些单元重新组合成整体进行综合求解。 单元可以被分割各种形状和大小不同的尺寸，能很好的适应复杂的几何形状，复杂的材料特性和复杂的边界条件，并且有成熟的大型软件系统支持。 NOTE 50-60年代，发展与萌生； 90年代至今，领域扩大，前后处理功能增强，大型商用软件，如ANSYS、MARC、NASTRAN等，并与CAD结合 有限元法在航空航天；汽车工业；生物医学；桥梁、建筑；电子产品；重型机械；微机电系统；运动器械等方面得到了广泛应用 创建有限元 模型 创建或读入几何模型； 定义材料属性； 划分网格； 施加载荷 并求解 施加载荷及载荷选项； 设定约束条件； 制定求解方案； 查看结果 查看分析结果； 检验结果（分析是否正确） 结构 DOFs ROTZ UY ROTY UX ROTX UZ 载荷 载荷 节点 单元 实际系统 有限元模型 每一个单元都有确定的方程来描述在一定荷载下的响应。 模型中所有单元响应的“和”给出了设计的总体响应。 质点元(MASS),杆单元(LINK),梁单元(BEAM),实体元(SOLID),壳元(SHELL),接触元(CONTACT),连接元(COMBINATION) 建立疏密不同的几种网格进行同一条件下的分析，比较主要结果的是否稳定，选择适中密度的网格做为最终结果分析用网格。 从网格形状上进行判定，网格单元应当比较规整，边长相差不超过5倍，最差不能超过程序的缺省值。对于建立好的有限元网格，可先用简单的载荷与约束进行试算，如果出现预期的结果，没有异常情况出现，一般情况下网格是可用的。