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普通人有限元分析入门方法:实际应用学习篇

普通人有限元分析入门方法:实际应用学习篇

普通人有限元分析入门方法:实际应用学习篇前两个部分内容写的只能算是有限元分析应用的基础和前提,这部分所说的内容才算是有限元分析应用的入门。

本身写这一系列文章的目的就是和大家交流交流什么是有限元分析的应用问题,所以这个部分才是整套系列文章的重点。

我这里所说的入门是能够到企业能够做事情,如果以目前大家的熟悉培训的阶段来说,我个人把有限元分析学习的初级阶段分为大致这么几个阶段:软件操作阶段、理论学习阶段、应用入门阶段,千万注意这三个阶段是没有先后学习顺序的,并不是先学了软件操作再学理论然后才能应用入门,最简单粗暴也是最直接的方式就是直接应用入门,我个人一直觉得这才是学习技术最有效的方式。

我所说的入门阶段大致指标先说明下:1.针对某个分析模块能够解决独立大多数不同类型的产品在这个模块下的分析问题,比如我们最常接触的就是静力学模块,那多数产品的静力学问题要会自行独立解决,这里特别强调独立,现在很多学习者所谓的独立也都和我的定义不一样了,自己能够去网上问一个问题等待别人来解答这不叫独立,自己查资料自己看帮助在不寻求他人的帮助下解决问题这才叫独立;2.分析出来的产品能够自行提供切实有效的验证方案和验证指标,并且能够提供有结论的分析报告;有人说以上两点要求高了,这要怎么实现,我想说的是以上两点不是我给大家的标准,而是各位找工作的标准,如果达不到这两点,即使在短期内因为个中原因进入了某家优质企业,时间久了也会被扫地出门。

我们这个行业的大神和学术界的精英们一般留在学校做科研工作,但是留下的大批学历背景一般、专业背景一般的毕业生和早已走入社会的工程人员人是不可能做相关的科研工作,也就是说绝大多数人最终是要走进企业对有限元分析进行一线产品的应用。

从有限元这个工具被大家所熟知开始,所有的行业内人士都知道这个工具可以优化与改进产品或者设计新结构能达到预定的效果,但是很多分析工程师实际上并不知道怎么去逐步实现这个最终价值,也就是如何将有限元分析的价值真正落地。

有限元基础教程教学设计 (2)

有限元基础教程教学设计 (2)

有限元基础教程教学设计
一、教学目标
本教学的目标是让学生能够理解有限元分析的基本原理和方法,并能够使用有限元软件进行模拟和分析。

二、教学内容
1. 有限元分析概述
•有限元方法的基本原理
•有限元方法的优点和局限性
•有限元方法在工程中的应用
2. 有限元分析的基本问题
•有限元模型的建立
•有限元刚度矩阵和荷载向量的计算
•有限元方程的求解
3. 有限元软件的使用
•常见有限元软件的介绍
•有限元软件的基本操作
•有限元软件的应用实例
三、教学方法
•理论讲解:通过讲解有限元分析的基本原理和方法,激发学生学习的兴趣和动力。

•课堂练习:通过实例分析问题,让学生能够掌握有限元模型的建立、刚度矩阵和荷载向量的计算、有限元方程的求解等基本问题的解决方法。

•有限元软件操作实验:让学生通过实验,掌握有限元软件的基本操作和应用实例。

四、教学评估
•课堂表现:包括学生课堂参与度、听课笔记、课堂讨论、提问答题等因素。

•综合评估:包括课程作业、课程实验和期末考试等。

五、教学资源
•教材:《有限元分析入门》
•软件:Ansys、ABAQUS、COMSOL Multiphysics
六、教学进度安排
时间教学内容
第一周有限元分析概述
第二周有限元分析的基本问题
第三周有限元软件的使用
第四周有限元软件操作实验
七、总结
有限元分析是一门重要的工程分析方法,对于工程领域的研究和应用具有重要的意义。

掌握有限元分析的基本原理和方法,并能够使用有限元软件进行模拟和分析,对于学生的学习和职业发展都具有积极的影响。

机械工程中的有限元分析方法学习

机械工程中的有限元分析方法学习

机械工程中的有限元分析方法学习有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)是一种用于求解结构力学问题的数值方法。

在机械工程中,有限元分析是一项重要的工具,可以预测和优化机械结构的性能,并帮助工程师设计更可靠、更高效的产品。

本文将介绍机械工程中的有限元分析方法,并讨论其在不同领域的应用。

有限元分析的基本原理是将复杂的连续体划分为许多有限的几何单元,如三角形或四边形。

每个几何单元被视为一个子结构,可以通过离散的方式来建立数学模型。

然后,利用数值方法求解这些子结构的应力和形变。

最后,将这些子结构的解合并,得到整个结构的应力和形变分布。

在进行有限元分析之前,首先需要进行建模。

建模是指将实际结构的几何形状转化为计算机可以处理的几何模型。

常见的建模软件有SolidWorks、CATIA、AutoCAD等。

在建模过程中,需要考虑结构的复杂性和准确性,以及计算机资源的限制。

建模完成后,下一步是对结构进行离散化。

离散化是指将结构划分为有限元素,并定义元素之间的连接关系。

根据结构的形状和性质,可以选择合适的有限元类型。

常见的有限元类型有线性三角形单元、线性四边形单元、六面体单元等。

每个有限元都有自己的节点和自由度,节点用于定义有限元的几何形状,自由度用于描述节点的位移。

完成离散化后,需要对有限元模型进行加载和约束条件的定义。

加载是指对结构施加外部载荷,包括静载荷和动载荷。

约束条件是指对结构的部分或全部自由度进行限制,以模拟实际工况中的约束情况。

加载和约束条件的定义需要根据实际应用场景进行合理选择。

有限元分析的核心是求解方程组。

通过应变能量原理和变分法,可以得到结构的刚度矩阵和载荷向量。

然后,利用数值方法求解线性代数方程组,得到结构的位移和应力。

常用的求解方法有直接法、迭代法和模态分析法。

求解方程组时,需要考虑数值稳定性和精度控制。

完成有限元分析后,可以对结果进行后处理。

后处理是指对分析结果进行可视化和分析,以评估结构的性能。

有限元习题及答案

有限元习题及答案

有限元习题及答案有限元习题及答案有限元方法是一种常用的数值计算方法,用于求解各种工程和科学问题。

在学习有限元方法的过程中,练习习题是非常重要的,可以帮助学生巩固所学的知识,并提高解决实际问题的能力。

本文将介绍一些有限元习题及其答案,希望对学习有限元方法的同学有所帮助。

习题一:一维热传导问题考虑一个长度为L的一维杆,其两端固定,杆上的温度满足以下热传导方程:∂²T/∂x² = 0,其中T为温度,x为位置。

已知杆的两端温度分别为T1和T2,求解杆上的温度分布。

解答一:根据热传导方程,可以得到温度分布的一般解为T(x) = Ax + B,其中A和B为常数。

根据边界条件,可以得到方程组:T(0) = B = T1T(L) = AL + B = T2解方程组可得A = (T2 - T1) / L,B = T1。

因此,温度分布为T(x) = ((T2 - T1) / L) * x + T1。

习题二:二维弹性问题考虑一个矩形薄板,其长为L,宽为W,材料的弹性模量为E,泊松比为ν。

已知薄板的边界上施加了一定的边界条件,求解薄板上的位移场。

解答二:对于二维弹性问题,可以使用平面应力假设,即假设薄板内部的应力只有两个分量σx和σy,并且与z轴无关。

根据平面应力假设和胡克定律,可以得到位移场的偏微分方程:∂²u/∂x² + ν * (∂²u/∂y²) + (1 - ν) * (∂²v/∂x∂y) = 0∂²v/∂y² + ν * (∂²v/∂x²) + (1 - ν) * (∂²u/∂x∂y) = 0其中u和v分别为位移场在x和y方向上的分量。

边界条件根据具体情况给定。

通过数值方法,如有限元方法,可以求解位移场的近似解。

习题三:三维流体力学问题考虑一个三维流体力学问题,流体在一个封闭容器内流动,容器的形状为一个长方体,已知流体的速度场和压力场的初始条件,求解流体的运动状态。

有限元分析及应用习题答案

有限元分析及应用习题答案

有限元分析及应用习题答案有限元分析及应用习题答案有限元分析是一种广泛应用于工程领域的数值计算方法,可以用来解决各种结构力学问题。

在学习有限元分析的过程中,习题是非常重要的一部分,通过解答习题可以巩固理论知识,提高应用能力。

本文将给出一些有限元分析及应用的习题答案,希望对读者有所帮助。

1. 什么是有限元分析?有限元分析的基本步骤是什么?有限元分析是一种通过将结构划分为有限数量的子域,然后对每个子域进行数值计算,最终得到整个结构的应力、应变等力学参数的方法。

其基本步骤包括:建立有限元模型、选择适当的数学模型、进行数值计算、分析计算结果。

2. 有限元分析的优点是什么?有限元分析具有以下优点:- 可以处理任意形状的结构,适用范围广。

- 可以考虑材料非线性、几何非线性等复杂情况。

- 可以对结构进行优化设计,提高结构的性能。

- 可以得到结构的应力、应变等力学参数分布,为工程实际应用提供参考。

3. 有限元分析中的单元是什么?常见的有哪些类型?有限元分析中的单元是指将结构划分为有限数量的子域,每个子域称为一个单元。

常见的单元类型有:- 一维单元:如梁单元、杆单元等,适用于解决一维结构问题。

- 二维单元:如三角形单元、四边形单元等,适用于解决平面或轴对称问题。

- 三维单元:如四面体单元、六面体单元等,适用于解决立体结构问题。

4. 如何选择适当的单元类型?选择适当的单元类型需要考虑结构的几何形状、边界条件、材料性质等因素。

一般来说,对于简单的结构,可以选择较简单的单元类型;对于复杂的结构,需要选择更复杂的单元类型。

此外,还需要根据具体问题的要求和计算资源的限制进行选择。

5. 有限元分析中的边界条件有哪些类型?有限元分析中的边界条件包括:- 位移边界条件:指定某些节点的位移或位移的导数。

- 力边界条件:施加在结构上的外力或力矩。

- 约束边界条件:限制某些节点的位移或位移的导数为零。

6. 有限元分析中的材料模型有哪些?有限元分析中常用的材料模型有:- 线性弹性模型:假设材料的应力与应变之间存在线性关系。

有限元的基本步骤

有限元的基本步骤

有限元的基本步骤嘿,咱今儿就来聊聊有限元这档子事儿哈!有限元啊,那可不是啥随随便便就能搞定的东西呢!就好像盖房子,得一步步来,少了哪一步都不行。

先说说这第一步,就好比是打地基,得把模型建起来呀!你得清楚要分析的是个啥玩意儿,把它的形状、尺寸啥的都整明白咯。

这就跟认识一个新朋友似的,得先知道人家长啥样,有啥特点不是?接着呢,就是划分网格啦!这就好像给这个模型穿上一件网格衣服。

这衣服可得穿得合适,不能大了也不能小了。

网格分得好,后面的计算才能更准确呀!不然就跟穿了不合身的衣服一样,别扭得很呢!然后啊,就得确定边界条件啦!这可重要得很嘞!就好比是给这个模型定规矩,哪些地方能活动,哪些地方不能动,都得搞清楚。

这要是弄错了,那可就全乱套啦!再接下来就是求解啦!这就像是让这个模型开始工作,看看它在各种条件下会有啥反应。

这可需要点耐心和技巧哦,就跟解一道难题似的,得仔细琢磨。

最后呢,就是分析结果啦!这就像是检查作业,看看做得对不对,好不好。

要是结果不满意,那还得回头去看看是哪一步出了问题,重新再来一遍。

你说这有限元像不像一场战斗?每一步都得小心翼翼,不能有丝毫马虎。

要是有一步没走好,那可能就全盘皆输啦!有限元的世界可真是奇妙又复杂呀!它能帮我们解决好多实际问题呢。

比如说设计个大桥啊,制造个飞机零件啥的。

没有有限元,这些可都不好搞嘞!咱在学习有限元的时候,可不能着急,得一步一个脚印地走。

就像学走路一样,刚开始可能会跌跌撞撞,但只要坚持,总会走得稳稳当当的。

大家想想,要是没有有限元,那我们的科技得落后多少呀!所以说呀,这有限元可真是个宝贝呢!咱可得好好学,好好用,让它为我们的生活带来更多的便利和进步!你说是不是这个理儿?。

有限元基础及应用

(2)对于静不定问题,则需要变形协调方程, 才能求解出应力变量,在构建问题的变形协调 方程时,则需要一定的技巧;
(3)若采用位移作为首先求解的基本变量,则 可以使问题的求解变得更规范一些,下面就基 于 A、B、C 三个点的位移 来进行以上问题的 求解。
方法二:节点位移求解及平衡关系
要求分别针对每个连接节点,基于节点的位移来构建 相应的平衡关系,然后再进行求解。
课程介绍
一、课程内容: 1、有限元法理论基础; 2、应用ANSYS有限元软件对汽车/机械结构进
行分析。 二、学习方法:
理论与实践相结合,即通过应用有限元分析实 际问题来掌握有限元理论。 三、学时数:54学时(36学时理论+18学时实 验) 四、考核方式:平时成绩+上机考试+笔试成绩
第一章 绪论
1.1 有限元法概述 有限元法诞生于20世纪中叶(1943
PA
C
A
Rc
a
b
A'
A
C
A
图(a)所示一平衡的杠杆,对C点写力矩
PB
平衡方程:
(a)
B
PB b PA a
图(b)表示杠杆绕支点C转动时的刚体位
移图:
B b A a
综合可得:
(b)
B
即:
B
PA b B PB a A PAA PBB 0
上式是以功的形式表述的。表明:图a的
B'
平衡力系在图b的位移上作功时,功的总
目前应用较多的通用有限元软件如下表:
软件名称 MSC/Nastran MSC/Dytran MSC/Marc ANSYS ADINA ABAQUS
简介 著名结构分析程序,最初由NASA研制 动力学分析程序 非线性分析软件 通用结构分析软件 非线性分析软件 非线性分析软件

学习有限元分析需要哪些有限元分析基础知识

学习有限元分析需要哪些有限元分析基础知识?有限元分析具有确保产品设计的安全合理性,同时采用优化设计,找出产品设计最佳方案,降低材料的消耗或成本; 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题; 模拟各种试验方案,减少试验时间和经费等作用,越来越被应用,越来越的人不断开始学习有限元分析。

对于很多想开始学有限元分析的人都会有这么一个疑问,学习有限元分析需要哪些有限元分析基础知识呢?对于这个问题,看板网根据超过十年的企业和个人有限元分析培训经验,给各位想学习有限元分析的朋友们提点建议。

有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。

它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解,然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解。

这个解不是准确解,而是近似解,因为实际问题被较简单的问题所代替。

由于大多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,因而成为行之有效的工程分析手段。

有限元分析基础知识主要有,结构强度分析、振动频率分析、谐响应分析、扭曲分析、机构尺寸优化分析、疲劳分析、热力分析、跌落测试、响应谱分析等。

以下是一些建议:1,图书馆或书店都可以买到有限元教材,有的教材讲得深,有的教材讲得浅。

要是想在理论层面往深层次学习,还要学习一些数学基础,比如泛函分析、变分原理,但是,如果不专门研究一般用不了理解那么深刻。

2,要根据你从事的行业而定。

如果做力学有限元分析,起码要懂力学,就要学习力学理论知识,比如弹性力学等;做电磁有限元分析,起码要懂麦克斯韦方程组。

市场上卖的有限元教材一般都是结合力学讲的。

然后你可以学习有限元软件(比如ANSYS、ABAQUS等)解决具体的工程实际问题了。

如果对结构有限元分析感兴趣,应该从材料力学、弹性力学开始。

对应力、应变、平衡方程、本构关系、位移-应变关系等知识有了了解以后,可以学习变分法的知识,。

有限元入门

体所有各点的位移都远小于物体的原有尺寸,因而应变和转角 都远小于1,这样,在考虑物体变形以后的平衡状态时,可以 用变形前的尺寸来代替变形后的尺寸,而不致有显著的误差; 并且,在考虑物体的变形时,应变和转角的平方项或乘积项都 可以略去不计,这就使得弹性力学中的微分方程都成为线性方 程。
有限差分方法
(Finite Differential Method)
该方法将求解域划分为差分网格,用有限 个网格节点代替连续的求解域。有限差分 法以泰勒级数展开等方法,把控制方程中 的导数用网格节点上的函数值的差商代替 进行离散,从而建立以网格节点上的值为 未知数的代数方程组。该方法是一种直接 将微分问题变为代数问题的近似数值解法, 数学概念直观,表达简单,是发展较早且 比较成熟的数值方法。
三、 塑性加工中的有限元法概述
有限元法与其它塑性加工模拟方法相比,功能最 强、精度最高、解决问题的范围最广。它可以采 用不同形状、不同大小和不同类型的单元离散任 意形状的变形体,适用于任意速度边界条件,可 以方便地处理模具形状、工件与模具之间的摩擦 、材料的硬化效应、速度敏感性以及温度等多种 工艺因素对塑性加工过程的影响,能够模似整个 金属成形过程的流动规律,获得变形过程任意时 刻的力学信息和流动信息,如应力场、速度场、 温度场以及预测缺陷的形成和扩展。
1-7 有限单元法的基本内容
有限元法的力学基础是弹性力学,而方程求解的原理是泛 函极值原理,实现的方法是数值离散技术,最后的技术载 体是有限元分析软件。必须掌握的基本内容应包括: 1、基本变量和力学方程(即弹性力学的基本概念) 2、数学求解原理(即能量原理) 3、离散结构和连续结构的有限元分析实现(有限元分析 步骤) 4、有限元法的应用(即有限元法的工程问题研究) 5、各种分析建模技巧及计算结果的评判 6、学习典型分析软件的使用,初步掌握一种塑性有限元 软件 注意:会使用有限元软件不等于掌握了有限元分析工具

有限元分析基础的心得体会

有限元分析基础的心得体会有限元分析是一种广泛应用于工程领域的数值分析方法,它通过将复杂的连续体问题转化为离散的网格问题,利用数值计算的手段求解出结构的应力、变形等物理量。

在我学习有限元分析的过程中,我深感其重要性和应用的广泛性,同时也有一些心得体会。

首先,深入理解基本原理是学习有限元分析的关键。

有限元分析涉及到许多数值计算和结构力学的理论知识,我发现只有对这些基本原理进行深入理解,才能更好地应用有限元分析方法去解决实际工程问题。

掌握有限元分析的数学模型,了解其假设和适用范围,能够更好地选择合适的网格划分和边界条件,并对分析结果进行正确的解释。

其次,熟练掌握有限元分析软件是必要的。

有限元分析软件作为一种工具,能够帮助我们快速建立结构模型、进行网格划分和求解。

熟练使用有限元分析软件不仅可以提高工作效率,还可以减少人为操作失误,得到更准确的分析结果。

在使用有限元分析软件的过程中,我发现学习软件的使用手册、参加培训课程和进行实际的案例分析对于掌握软件的功能和特点非常有帮助。

此外,建立合适的模型是有限元分析的关键。

在实际工程问题中,模型的准确性和合理性对于有限元分析的结果至关重要。

首先,需要对结构进行合理的简化和假设,以减少网格数量和计算复杂度。

其次,需要根据结构的特点选择合适的网格划分方法,以保证网格在结构中的分布均匀且能够充分考虑应力集中区域。

最后,根据实际工程问题的需要,确定边界条件和加载方式,确保分析结果符合实际情况。

最后,有限元分析需要结合实际工程问题进行应用。

虽然有限元分析是一种理论和计算方法,但其最终目的是为了解决实际工程问题。

在实际工程中,需要针对不同的材料性质、加载条件和约束要求,对结构进行合理的建模和分析。

对于复杂的工程问题,可以通过改变边界条件、加载方式和结构尺寸等参数,进行敏感性分析和优化设计,以找到最优的解决方案。

总结来说,学习有限元分析需要深入理解基本原理、熟练掌握分析软件、建立合适的模型和结合实际工程问题进行应用。

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怎样学习有限元有限元对许多工科的人而言,其必要性和重要性不言而喻。

问题在于,应该怎样的学习它呢?学习它,至少不用它到处害人也害己的话,我觉得至少要在下面四个方面有些基本知识:1、有限元基本理论及其求解基本步骤(数学基础);2、有限元专业英语(英语基础);3、你自己所属专业的东东(专业基础);4、几何造型及拓扑学知识(建模基础)。

这个排序是由重到轻的。

1、做专业就要有做专业的样子。

咱们理工科的学生,没有辛苦的付出是不可能有真正收获的。

收获和付出在这里成正比。

常常有人觉得有限元的软件很难,不好学,不好用,很多东西搞不懂,一提就头痛。

其实这里面相当的一部分是有限元基本理论可以解决的问题,而不是软件的设计思想不好。

现在的商用有限元软件,比如我用过的abaqus,ansys,adina以及algor,应该说它们的界面已经很友好了,包括帮助文档等等都不错。

很大程度上使用者的问题是使用者自己对有限元基本理论漠不关心造成的。

比如,许多人不清楚ansys里面几何信息如keypoint、line、area等到底和有限元模型是什么关系,其实他们和有限元模型没有任何必然的联系。

它们只是软件为了方便建立有限元模型而提供的中间手段。

又如二维的实体单元(2-D solid element )和三位空间的壳单元(shell element)有什么区别?从根本上说,两者的自由度不同。

这样的概念在几乎任何一本有限元书籍中一开始不多久就会提到。

只要你有弹性力学的基本知识,看这些应该不会很难的。

但是,当遇到问题的时候,你考虑过是自己的有限元基本知识不够吗?2、有限元理论完全可以看中文的书籍了。

但是,学习有限元软件仅仅有中文是不够的。

当前我们使用的大型有限元软件几乎都是欧美的产品。

他们几乎无一例外都用英语。

为了解决这个语言上的问题,国内已经出了不少有限元软件方面的中文使用参考书,其中尤以讲述ansys的书最多最滥,害人不浅!虽然每一本这样的书上都赫然写着作者的名字,但是只要你稍微耐着性子坚持看一段ansys的英文联机帮助,你就会明白,那些中文的ansys使用参考书其实就是把帮助文档的某些部分翻译过来ok。

这样的作者其实还有一个名字--"贼"。

因为这样的书以及这样的人的存在,所以如果你长期坚持看那样的中文书,你就被害了。

原因很简单,那些书所能提供的内容,你在软件英文帮助里面很快其实就可以学到。

如果有问题,英文帮助文档解决不了,那么我敢打赌,你看的那些国内"名家"的"著作"也绝对会亵渎你的眼球。

很多人不习惯看英语的帮助,反而习惯看中文的那些书,原因大致是对自己的英语信心不足,还有一开始对中文的依赖造成的。

久了你就会发现,不接触那些英语,你想继续前进是不可能的。

当然,有两点要说明,一是,在刚刚开始的时候,你可以看看中文的使用参考书,但是越早使用英语越对你有利,二是,一开始你觉得看英语帮助很难,问题往往不是语言本身的问题,而是你对有限元基本理论的陌生造成的。

这个时候看中文的使用参考你还是不懂的,应该看有限元的书。

3、有限元可以解决很多问题。

简单的说,凡是关于连续介质的问题,它差不多都是可以解决的。

所以,电磁场问题、力学场问题(包括固体力学、流体力学)、温度场问题以及耦合问题等等,在进行计算机数值分析模拟的时候,有限元往往会成为首选。

因此,不同专业的人在使用有限元的时候,当然要理解自己的专业了。

不过,这个许多人不会出大毛病,就不废话了。

(呵呵,别人的专业其实我也"废话"不了,偶不懂嘛^_^)。

还是要提醒一点,将自己专业问题抽象成有限元模型,还是要小心严谨为好!!4、最好还要知道一点几何造型以及拓扑学知识。

这么说吧,在用ansys建模的时候,如果你是在三维空间里先建立几何模型,然后以它为基础建立有限元网格,那么你可能会因为在有的地方很难剖出六面体的网格而头痛,以至你不得不用"free mesh"来生成你自己看了都觉恶心的网格。

那么,什么样的几何模型可以剖出良好的网格呢?要把事情做的像样,仅仅知道几何形体的形状不要太畸形这一点是不够的。

你知道"拓扑结构不变性"以及"拓扑结构不变量"不?要是知道了,你的建模思路就会比较理性、清晰。

而这些知识,你可以参考拓扑学的相关书籍。

苏步清老先生在几十年前写过一本很薄的书,讲拓扑学最基本的知识,写的很生动、通俗。

ansys学习经验谈下面是本人在学习是使用ANSYS时的一些经验和技巧,希望对大家有用(1)将ANSYS的学习紧密与工程力学专业结合起来毫无疑问,刚开始接触ANSYS时,如果对有限元,单元,节点,形函数等《有限元单元法及程序设计》中的基本概念没有清楚的了解话,那么学ANSYS很长一段时间都会感觉还没入门,只是在僵硬的模仿,即使已经了解了,在学ANSYS 之前,也非常有必要先反复看几遍书,加深对有限元单元法及其基本概念的理解。

作为工程力学专业的学生,虽然力学理论知识学了很多,但对许多基本概念的理解许多人基本上是只停留于一个符号的认识上,理论认识不够,更没有太多的感性认识,比如一开始学ANSYS时可能很多人都不知道钢材应输入一个多大的弹性模量是合适的。

而在进行有限元数值计算时,需要对相关参数的数值有很清楚的了解,比如材料常数,直接关系到结果的正确性,一定要准确。

实际上在学ANSYS时,以前学的很多基本概念和力学理论知识都忘得差不多了,因而遇到有一定理论难度的问题可能很难下手,特别是对结果的分析,需要用到《材料力学》,《弹性力学》和《塑性力学》里面的知识进行理论上的判断,所以在这种情况下,复习一下《材料力学》,《弹性力学》和《塑性力学》是非常有必要的,加深对基本概念的理解,实际上,适当的复习并不要花很多时间,效果却很明显,不仅能勾起遥远的回忆,加深理解,又能使遇到的问题得到顺利的解决。

在涉及到复杂的非线性问题时(比如接触问题),一方面,不同的问题对应着不同的数值计算方法,求解器的选择直接关系到程序的计算代价和问题是否能顺利解决;另一方面,需要对非线性的求解过程有比较清楚的了解,知道程序的求解是如何实现的。

只有这样,才能在程序的求解过程中,对计算的情况做出正确的判断。

因此,要能对具体的问题选择什么计算方法做出正确判断以及对计算过程进行适当控制,对《计算方法》里面的知识必须要相当熟悉,将其理解运用到ANSYS的计算过程中来,彼此相互加强理解。

要知道ANSYS是基于有限元单元法与现代数值计算方法的发展而逐步发展起来的。

因此,在解决非线性问题时,千万别忘了复习一下《计算方法》。

此外,对《计算固体力学》也要有所了解(一门非常难学的课),ANSYS对非线性问题处理的理论基础就是基于《计算固体力学》里面所讲到的复杂理论。

作为学工程力学的学生,提高建模能力是非常急需加强的一个方面。

在做偏向于理论的分析时,可能对建模能力要求不是很高,但对于实际的工程问题,有限元模型的建立可以说是一个最重要的问题,而后面的工作变得相对简单。

建模能力的提高,需要掌握好的建模思想和技巧,但这只能治标不能治本,最重要的还是要培养较强看图纸的能力,而看图纸的能力培养一直是我们所忽视的,因此要加强对《现代工程图学》的回忆,最好能同时结合实际的操作。

以上几个方面,只是说明在ANSYS的过程中,不要纯粹的把ANSYS当作一门功课来学,这样是不可能学好ANSYS的,而要针对问题来学,特别是遇到的新问题,首先要看它涉及到那些理论知识,最好能作到有所了解,然后与ANSYS相关设臵结合起来,作到心中有数,不至于遇到某些参数设臵时,没一点概念,不知道如何下手。

工程力学专业更多的偏向于理论,往往觉得学了那么多的力学理论知识没什么用,不知道将来自己能作什么,而学ANSYS实际起到了沟通理论与实践的桥梁作用,使你能够感到所学的知识都能用上,甚至激发出对本专业的热爱。

(2)多问多思考多积累经验学习ANSYS的过程实际上是一个不断解决问题的过程,问题遇到的越多,解决的越多,实际运用ANNSYS的能力才会越高。

对于初学者,必将会遇到许许多多的问题,对遇到的问题最好能记下来,认真思考,逐个解决,积累经验。

只有这样才会印象深刻,避免以后犯类似的错误,即使遇到也能很快解决。

因此,建议一开始接触ANSYS就要注意以下三点:第一要多问,切记不要不懂就问。

在使用ANSYS处理具体的问题时,虽然会遇到大量ERROR提示,实际上,其中许多ERROR经过自己的思考是能够解决的简单问题,只是由于缺乏经验才感觉好难。

因此,首先一定要自己思考,实在自己解决不了的问题才去问老师,在老师帮你解决的问题的过程中,去享受恍然大悟的感觉。

第二,要有耐心,不要郁闷,多思考。

对初学者而言,感觉ANSYS特别费时间,又作不出什么东西,没有成就感,容易产生心理疲劳,缺乏耐心。

“苦中作乐”应是学ANSYS的人所必须保持的一种良好心态,往往就是那么一个ERROR要折磨你好几天,使问题没有任何进展,遇到这种情况要能调整自己的心态,坦然面对,要有耐心,针对问题积极思考,发现原因,坚信没有自己解决不了的问题,要能把解决问题当作一种乐趣,时刻让自己保持愉快的心情,真正当你对问题有突破性进展时,迎接的必定是巨大的成就感。

第三,注意经验的积累,不断总结经验。

一方面,初学时,要注重自己经验的积累(前面两点说的就是这个问题),即在自己解决的问题中积累经验;另一方面,当灵活运用ANSYS的能力达到一定程度时,要注重积累别人的经验,把别人的经验为自己所用,使自己少走弯路,提高效率,方便自己问题的解决。

对于ANSYS越学到后面就越感觉是一个经验问题,因为该懂得的基本都懂了,麻烦的就是一些参数的调试,需要的是用时间去摸索,对同一类型的问题,别人的参数已经调试好了,完全没有必要自己去调试,直接拿来用即可。

(3)练习使用ANSYS最好直接找力学专业书后的习题来做可能这一点与学习ANSYS的一般方法相背,我开始学ANSYS时也是照着书上现成的例子做,但照着书上的做就是做不出来,实在没有耐心,就干脆从书上(如材力,弹力)直接找些简单的习题来做。

尽管简单,但每一步都需要自己思考,只有思考了的东西才能成为自己的东西,慢慢的自己解决的问题多了,运用ANSYS的能力提高相当明显,这可能是我无意中对学ANSYS在方法上的一点创新吧。

我觉得直接从书上找习题做有以下好处:第一,从书上找习题练习是一种更加主动的学习方法,由于整个分析过程都要独立思考,实际上比照着书上练习难度更大。

对初学者来说,照着书上练习很难理解为什么要这么做,因此,尽管做出来了,但以后遇到类似问题可能还是不知道。

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