Femap_Training_Lesson 14 - Finite Element Model Debugging

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Femap_Training_Lesson 09- The Meshing Toolbox

Femap_Training_Lesson 09- The Meshing Toolbox

CT 1690 – Student Guide for Femap 101 - v10.2
9-5
Lesson 9
The Meshing Toolbox
Feature Suppression
Feature Suppression controls allow you to interactively suppress or remove suppression of: • Loops – select one edge on an feature to automatically suppress the entire set of curves and surfaces comprising the feature Curves – select curve(s) to be suppressed. Should not be used on solids. Surfaces – select surface(s) to be suppressed. Should not be used on surfaces.
CT 1690 – Student Guide for Femap 101 - v10.2 9-6
Lesson 9
The Meshing Toolbox
Feature Removal
Feature Removal differs from Feature Suppression in that the underlying solid or surface geometry is modified. • • • Loops – includes an option to set the Limit Size for selecting loops. Curves – includes an option to set the Limit Size for selecting loops. Also includes an option for Aggressive Removal Surfaces - when a single surface on a solid is selected, Femap will attempt to clean up the solid to result in a “clean” solid. In some cases, no operation will be performed and in others, other adjacent surfaces will be removed. There is also an option for Aggressive Removal.

Femap入门教程

Femap入门教程

分析步骤
建立几何模型、定义材料属性、 施加边界条件和载荷、定义动态 分析参数、划分网格、求解和后 处理。
注意事项
选择合适的动态分析类型、考虑 阻尼和惯性效应、正确施加动态 载荷和边界条件、关注结构的频 率响应和模态分析结果。
热传导问题求解案例
1 2
案例介绍 热传导问题涉及热量的传递和分布,需要考虑结 构的热传导性能和对流换热等因素。
脚本编程 除了API接口外,Femap还支持脚本编程,用户可以使用 Python等脚本语言编写自动化脚本,实现批量操作和自 定义分析流程。
07
Femap实战案例 解析
简单结构静力学分析案例
案例介绍
简单结构静力学分析是Femap的基础应用之一,通过对结构施加 静力载荷,求解结构的位移、应力和应变等响应。
Femap可实现结构、热和流体 等多物理场的耦合分析,以更
全面地评估工程问题。
Femap界面及基本操作
用户界面
Femap采用直观的图形用户界面,提供丰富的功能和工具,方便用 户进行建模、分析和后处理等操作。
基本操作
Femap的基本操作包括创建几何模型、定义材料属性、施加边界条 件和载荷、进行网格划分、求解分析和查看结果等。
求解结构在动力荷载作用下的响 应,如固有频率、振型等。
流体分析
求解流体在管道或容器中的流动 状态,如速度、压力等。
网格划分与质量控制
网格类型
根据分析需求选择合适的网格类型,如一维、 二维或三维网格。
网格质量检查
检查网格质量,避免出现畸形网格,确保计 算准确性。
网格密度
合理设置网格密度,以保证计算精度和效率。
材料属性赋值
在定义好材料属性后,用 户可以通过选择相应的几 何实体为其赋值。

机器学习讲义14

机器学习讲义14

RBF Network: distance similarity-to-centers as feature transform
Radial Basis Function Network
RBF Network Hypothesis
Fun Time
Which of the following is not a radial basis function? 1 φ(x, µ) = exp(−γ x − µ 2) 2 φ(x, µ) = − xT x − 2xT µ + µT µ 3 φ(x, µ) = x = µ 4 φ(x, µ) = xT x + µT µ
Machine Learning Techniques (機器學習技法)
Radial Basis Function Network
Roadmap
1 Embedding Numerous Features: Kernel Models 2 Combining Predictive Features: Aggregation Models 3 Distilling Implicit Features: Extraction Models
Interpolation by Full RBF Network
full RBF Network for squared error regression:
N
h(x) = XOuXtpXu Xt
βmRBF(x, xm)
m=1
• just linear regression on RBF-transformed data
Radial Basis Function Network
RBF Network Learning

FEMAP培训教程1

FEMAP培训教程1
15
有限元预备知识
(3)弹性极限:材料在外力作用下将产生变形,但是去除外力后仍能恢复原 状的能力称为弹性。金属材料能保持弹性变形的最大应力即为弹性极限,相应 于拉伸试验曲线图中的e点,以σe表示,单位为兆帕(MPa):σe=Pe/Fo 式中 Pe为保持弹性时的最大外力 。 (4)弹性模数:这是材料在弹性极限范围内的应力σ与应变δ(与应力相对应 的单位变形量)之比,用E表示,单位兆帕(MPa):E=σ/δ=tgα 式中α为拉伸 试验曲线上o-e线与水平轴o-x的夹角。反映金属材料刚性的指标。 (5)疲劳强度极限:金属材料在长期的反复应力作用或交变应力作用下(应 力一般均小于屈服极限强度σs),未经显著变形就发生断裂的现象称为疲劳 破坏或疲劳断裂,这是由于多种原因使得零件表面的局部造成大于σs甚至大 于σb的应力(应力集中),使该局部发生塑性变形或微裂纹,随着反复交变 应力作用次数的增加,使裂纹逐渐扩展加深(裂纹尖端处应力集中)导致该局 部处承受应力的实际截面积减小,直至局部应力大于σb而产生断裂。
解析解:δ= PL3/3EI
7
什么是有限元分析?
离 散 化
8
什么是有限元分析?
理论解析方法提供了固体、流体、热、电磁领域的完美求解方 程和边界条件,可对于复杂形体的不能得到解析解。 复杂形体是简单形体堆积的结果,简单的形体总是可以得到解 析结果,比如方块或四面体。 有限元方法就是把复杂形体用大量简单形体堆积,先处理简单 的形体,再推演处理复杂的形体,使得复杂问题简单化。 这每一个简单形体称为一个单元,单元越小,堆积出来的形状 越接近于真实实体。 有限元方法解决问题时首先将复杂的形体划分为网格,每个网 格就是一个单元,网格划分的越细,计算越精确。
有限元分析与 FEMAP

Femap技巧

Femap技巧

Femap 技巧“后处理工具箱”是 FEMAP 10.2 的新增功能。

它在界面中提供一个固定位置,可在其中对分析结果进行后处理。

使用“视图>高级后处理>梁横截面”命令可直接在梁/棒单元的横截面上查看根据单元力计算的应力结果。

“模型>输出>强迫响应”命令可供您通过使用模态分析和其他指定输入的现有结果,在 FEMAP 内创建频率响应输出。

“特征编辑”、“几何体编辑”以及“网格曲面”工具已添加到网格划分工具箱中。

关于各工具的更多信息,请参见《命令》手册中的“网格划分工具箱”部分。

在网格划分工具箱内的“实体定位器”中,现在提供基于指定准则来定位单元的选项。

“连接”选项卡已添加到“可见性”对话框(“视图>可见性”命令或Ctrl+Q),可控制“区域”和“连接器”的可见性。

“坐标系”选项卡已添加到“可见性”对话框(“视图>可见性”命令或Ctrl+Q),可控制“坐标系”的可见性。

“坐标系”、“区域”和“连接器”的可见性复选框已添加到模型信息树中。

- 选项 - 工具和视图样式 - 模型剪切平面”可为该模型定义一个模型剪切平面。

不论位于该平面的正面还是负面,使用“视图模型中的所有实体都将被剪切。

通过“视图”工具条上“视图样式”图标菜单的“剪切平面”部分,可以控制模型剪切平面。

当“模型剪切平面”处于活动状态时,可按下 Ctrl 键并向上或向下转动鼠标滚轮来使该平面沿着垂直于已定义平面的矢量动态移动。

使用“视图 - 选项 - 标签、实体及颜色 - 曲线/曲面方向”可打开曲线和/或曲面的参数方向。

现在,更改“连接>自动”命令的“查找”选项即可自动定义边到面接触。

还可以通过“曲线”或“节点”定义“连接区域”并将“输出”设置为“节点”,从而以手动方式创建“边”连接区域。

使用“刚性单元”对话框中的合适选项卡可创建 RBE1、RBE2 或 RBE3 单元。

在“工具>检查>单元品质”下,“显式时间步”现已可用。

_ANSYS_Workbench_15.0_有限元分析培训(第二讲)

_ANSYS_Workbench_15.0_有限元分析培训(第二讲)

B
偏微分方程法
1974年,J. F. Thompson 椭圆型方程
Laplace
网格线光滑 可以处理复杂的边界线
Poisson
控制正交性
Thomas & Middlecoff
基本几何形状的网格画法
优化网格质量:
少+饱满
钱币原理
面网格到体网格的几种生成方法
ANSYS Workbench 培训
1.协同访真、项目管理
集设计、仿真、优化、网格变形等功能于—体,对各种数据进行项目协同管理。
2.双向的参数传输功能
支持加与眺间的双向参数传翰功能。
3.高级的袭配部件处理工具
具有复杂装配件接触关系的自动识别触建模功能。
4.先进的网格处理功能
可对复杂的几何模型进行高质量的网格处理。
5.分析功能
支持几乎所有州sYs的有限元分析功能,
空间离散化: 划分网格
非结构化网格
自动化程度高,能应对复杂的几何体
数据结构简单 结构化网格 精度高,计算速度快
结构化网格可以用一套固定的方式命名,例如左图中的红色节点可以命名为i5j4, 非结构网格的节点则不能用一套固定的法则予以有序的命名。
A
映射法
体映射

保角映射法
要求多边形有相同的顶点数。可被映射法替代。 应用较少,因为其单元形状和网格深度目前难以控制。
推荐切割工具:SpaceClaim,SolidWorks
单体零件与多体零件
单体零件的装配模型中,零件实体间接触连 接,每一个实体都独立地划分网格,节点不 共享。
多体零件的装配模 型中,零件实体间无接 触,1个零件可以有多 种材料实体,每个实体 独立划分网格但实体间 的关联被保留。 生成多体零件

2024版FEMAP培训教程1

2024版FEMAP培训教程1
可设置多个载荷步,模拟不同时间 或不同工况下的载荷变化情况,以 便更全面地了解结构的响应特性。
03
网格划分与优化策略
网格划分原则及技巧分享
遵循几何特征
根据模型的几何形状、尺寸和特 征进行网格划分,确保网格能够
准确反映模型的细节。
均匀性原则
尽量保持网格的均匀性,避免出 现过大或过小的网格,以提高计 算精度和稳定性。
问题解答和互动交流环节
针对学员在练习过程 中遇到的问题,进行 解答和指导。
通过讨论和互动,加 深对有限元分析方法 和应用的理解。
鼓励学员之间的互动 交流,分享各自的经 验和心得。
THANKS
感谢观看
FEMAP培训教程1
目录
• FEMAP软件简介与安装 • 模型建立基础 • 网格划分与优化策略 • 求解器设置与运算过程监控 • 后处理功能深入挖掘 • 实际应用案例分析与讨论
01
FEMAP软件简介与安装
FEMAP软件概述
FEMAP是一款广泛应用于有限元分析的软件,具有强大的前处理和后处理功能。
支持多种CAD软件格式(如 SolidWorks、CATIA、AutoCAD等) 的导入,实现与外部CAD软件的无缝 对接。
材料属性设置与分配
01
02
03
材料库管理
内置丰富的材料库,用户 可自定义材料属性并添加 到材料库中,方便后续调 用。
材料属性分配
将材料属性分配给几何模 型中的各个部分,确保分 析结果的准确性。
进度条
部分软件提供进度条果文件类型
01
了解并掌握各种结果文件的输出方式和查看方法,如文本文件、
二进制文件等。
后处理软件
02
利用后处理软件查看和分析结果文件,如云图、等值线图等。

Femap中文学习全面

Femap中文学习全面

结果数据提取、处理及
数据提取
从分析结果中提取关键数据,如最大应力、最大位移等,以便进 一步分析和评估。
数据处理
对数据进行整理、筛选和统计分析,以支持决策制定和报告编制。
数据输出
将处理后的数据以图表、表格等形式输出,便于报告编制和交流沟 通。
结构优化建议提供
设计优化建议
根据分析结果,提出针对性的设计优化建议,如改进材料选择、调 整截面尺寸等,以提高结构的性能。
制造工艺改进建议
针对制造过程中可能出现的问题,提出改进建议,如优化焊接工艺、 提高加工精度等。
后期维护建议
根据结构在使用过程中可能出现的问题,提出相应的维护建议,如定 期检查、加固措施等。
06
高级应用:疲劳分析、非线性 分析等
Chapter
疲劳分析方法介绍及实例演示
疲劳分析基本概念
阐述疲劳破坏机理、疲劳寿命预测等基础知识。
02
施加载荷
根据分析需求,在模型上施加相应的载荷,如力、压力、温度等。
03
考虑载荷的施加方式和时间历程
对于动态分析等问题,需要考虑载荷的施加方式和时间历程。
运行分析并监控求解过程
运行求解器进行分析
选择合适的求解器类型后,运行求解器进行分析。
监控求解过程
在求解过程中,可以通过查看求解器的输出信息来监控求解过程, 确保分析的正确性。
通过去除重复面、删除小孔、简化细 节等操作,降低模型复杂度,提高计 算效率。
模型修复功能
对于导入的几何模型,Femap提供了 一系列修复工具,如缝合、填充、偏 移等,以处理模型中的错误和缺陷。
网格划分策略与技巧
01
02
03
自动网格划分
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CT 1690 – Student Guide for Femap 101 - v10.2
14 - 1
Lesson 14
FEA Modeling Debugging
Finite Element Mesh Sizing
Depending on the desired accuracy of the model, a course mesh (low number of larger elements) or a fine mesh (high number of smaller elements) must be created. For instance, a more complicated structure requires a finer mesh in order to produce accurate answers.
Fine Model
Accuracy for complicated geometry is improved Less distorted elements improves results
Higher number of Elements More Degrees of Freedom Increased Solve Time
CT 1690 – Student Guide for Femap 101 - v10.2
14 - 2
Lesson 14
FEA Modeling Debugging
Checking Results
It is always a good idea to do a “reality check” with the results of any Finite Element Analysis. Using engineering knowledge and common sense will allow a user to determine if the results make sense for the applied boundary conditions. For instance, an under under-constrained or “unconnected” (nodes not merged where they should be) model may exhibit much larger displacements than expected a displacement in the opposite direction of the applied load during a linear cantilever beam analysis. Some Good Practices: • • • • Always visually plot the models elements if possible for verification Make sure responses correspond with applied boundary conditions Check input loads with reaction forces: ΣF = 0 Hand calculations are always a great idea whenever possible
Pros
Cons
Lower number of Elements Coarse Model Less Degrees of Freedom Reduced Solve Time
Less accuracy for complicated geometry Distorted elements can be too stiff and misrepresent response
CT 1690 – Student Guide for Femap 101 - v10.2
14 - 3
Lesson 14
FEA Modeling Debugging
Model Debugging
Recommended minimum checks on input • Stiffness matrix checks • • • At the G-size After MPC Processing After All Processing
Lesson 14 Finite Modeling Debugging
Purpose: This lesson is an overview of methods to check and debug Finite Element Models. Topics: Finite Element Modeling Mesh Sizing Results Checking Model Debugging Common Errors Recommended Model Checks
Mass Checks • • • Grid point weight generator output Rigid-body mass checks Assembly mass checks
Loading checks
CT 1690 – Student Guide for Femap 101 - v10.2
CT 1690 – Student Guide for Femap 101 - v10.2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
14 - 7
Lesson 14
FEA Modeling Debugging
Common Types of Errors (continued)
Beam Orientation Beam Releases Loading (Make sure that the model is loaded accurately) Finite Element Error Round-off Error (Can cause serious, serious problems) off Program Bugs (Please Report them to UGS Solutions via GTAC) • A list of known errors is maintained and distributed Plates not lining up (zipper effect)
14 - 4
Lesson 14
FEA Modeling Debugging
Model Debugging (continued)
Structural plots are useful primarily to visually verify model geometry. Other tools must be used to assess the numerical accuracy of a finite element model. These tools include many automatic error checks performed by NX Nastran and user-supplied diagnostic requests in the form of DIAG, supplied PARAM, DMAP Alters, and Case Control requests. NX Nastran performs many error checks during an analysis to ensure that all input data is in the proper format and usable. If an error is detected during data processing, an error message is generated. If the error is fatal, the analysis terminates. Many times NX Nastran errors have a number and a short description of the error which shows up in the .f06 file. Many times the same error number can represent a variety of different issues. In cases where the error is not obvious, consult the Help->Analysis menu and choose the error >Analysis message segment where the Error Message number appears. Go to the error number for a broader description.

Use of consistent units is of utmost importance!!! Always use unique IDs – NX Nastran sometimes allows for duplicate element IDs, but not always. Duplicates can and do lead to problems, especially during data recovery
CT 1690 – Student Guide for Femap 101 - v10.2
14 - 6
Lesson 14
FEA Modeling Debugging
Common Types of Errors
Mistakes in engineering judgment Approximations to physical behavior Engineering Theory Finite Element Theory Finite Element Implementation Modeling • Bolted connection • Welded connection • Corners • Transitions Connections • Beam to Plate • Beam to solid • Plate to solid
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