有限元模态分析现状与发展趋势
有限元方法的发展趋势
元计算科技发展有限公司是一家既年青又悠久的科技型企业。年青是因为她正处在战略重组 后的初创期，悠久是因为她秉承了中国科学院数学研究所在有限元和数值计算方面所开创的光荣 传统。元计算的目标是做强中国人自己的计算技术，做出中国人自己的CAE软件。
元计算秉承中国科学院数学与系统科学研究院有限元自动生成核心技术（曾获中科院科技进 步二等奖、国家科技进步二等奖），通过自身不懈的努力与完善，形成一系列具有高度前瞻性和 创造性的产品。
有限元方法的发展趋势
从单纯结构力学计算发展到求解许多物理场问题 有限元分析方法最早是从结构化矩阵分析发展而来，逐步推广到板、壳和实体等连 续体固体力学分析，实践证明这是一种非常有效的数值分析方法。 有限元方法已发展到流体力学、温度场、电传导、磁场、渗流和声场等问题的求解 计算，最近又发展到求解几个交叉学科的问题。 例如当气流流过一个很高的铁塔产生变形，而塔的变形又反过来影响到气流的流 动……这就需要用固体力学和流体动力学的有限元分析结果交叉迭代求解，即所谓"流固 耦合"的问题。
有限元方法的发展趋势 增强可视化的前置建模和后置数据处理功能 随着数值分析方法的逐步完善，尤其是计算机运算速度的飞速发展，整个 计算系统用于求解运算的时间越来越少，而数据准备和运算结果的表现问题却 日益突出。 在现在的工程工作站上，求解一个包含10万个方程的有限元模型只需要用 几十分钟。工程师在分析计算一个工程问题时有80%以上的精力都花在数据准 备和结果分析上。
由求解线性工程问题进展到分析非线性问题 线性理论已经远远不能满足设计的要求。 例如：航天和动力工程的高温部件存在热变形和热应力，要考虑材料的非线性 问题;诸如塑料、橡胶和复合材料等各种新材料的出现，只有采用非线性有限元算法 才能解决。 非线性的数值计算是很复杂的，很难为一般工程技术人员所掌握。为此近年来 国内一些公司花费了大量的人力和投资开发诸如FELAC软件等专长于求解非线性问题 的有限元分析软件，并广泛应用于工程实践。
有限元分析系统的发展现状与展望
有限元分析系统的发展现状与展望
一、简介
有限元分析是一种应用于结构分析和设计的计算机化方法，它是利用
变分原理计算工程结构的有限元分析程序。
它是结构设计的一种重要手段，在结构设计中，它可以帮助工程师更好地了解受力状况，更好地优化设计。
在结构分析过程中，有限元分析可以精确地模拟出复杂的结构问题，并有
效地估算出结构的受力性能。
本文将从发展现状和展望两方面对有限元分
析系统进行详细介绍。
二、发展现状
1、算法及程序的发展。
有限元分析的主要发展方向之一就是算法和
程序的发展。
在这方面，目前发展非常迅速，具有显著的改进。
例如，在
有限元分析算法方面，目前已经发展出了各种适用于不同工程问题的算法，如结构本构分析算法、局部应变算法、有限元空间算法等。
在有限元分析
程序方面，目前已经开发出稳定可靠、功能强大的程序，以解决复杂结构
分析问题。
2、计算机硬件的发展。
在近年来，计算机硬件得到了极大的发展，
大大提高了计算速度和计算精度。
在有限元分析中，计算机硬件的发展对
数值解决复杂工程问题具有重要意义，在解决实际工程问题方面带来了重
大改进。
石油机械有限元分析的现状与发展
石油机械有限元分析的现状与发展石油机械产品在中国经历了从无到有，从引进到自主研发创新的过程。
力学分析作为有效的结构受力情况及机械效率分析方法，随着石油机械的不断发展，开始广泛应用于石油机械产品的设计和研究等工作中。
然而，钻采机械设备均为大型机械，在工作中承受较大力的作用，采用传统的解析方法需要对石油构件进行大幅度简化处理，导致误差较大，得不到满意的结果。
因此，对于这些边界条件及结构形状不规则的复杂问题，采用有限元法进行分析，分析结果才更为有效和精确。
1 石油机械有限元分析的现状与发展趋势目前，有限元分析方法作为一种最有效的数值方法，在石油机械领域得到了广泛、深入的应用。
采用有限元方法对石油机械设备进行强度、刚度、动力学分析和稳定性分析，包括弹性、塑性和各类非线性分析，都取得了较好的效果，为石油机械设计的完善与优化提供了可靠的理论依据，推动了现代设计技术在石油机械领域的应用。
在钻井设备方面，有限元法不仅广泛应用于大钩、井架、底架、钻井泵等常规钻井机零部件，在空气钻井等特殊钻井技术上，有限元方法也有广泛应用。
在采油设备领域，对于采油螺杆泵、采油井口装置、抽油机四连杆机构、抽油机井架等的有限元分析均取得了一定成果。
此外，有限元方法开始应用于采油平台抗震分析，找出采油平台抗震的薄弱环节，效率高且节省资金。
最初石油机械零件的有限元分析多局限于平面模型，只有少部分的研究是基于立体模型。
实践证明选用立体模型能更真实地模拟零件的结构和工况，能够保证计算结果的正确性及可靠性。
这在连杆类零件及螺杆泵有限元计算中得到有力证实。
因此，发展至今，有限元在石油机械上的应用已由二维的问题扩展到三维问题、板壳问题，为石油钻采机械设计的现代化提供了可靠的理论依据。
在石油机械零部件有限元分析中，静力学分析作为有限元分析最基本最常用的分析类型，通常用在当作用在零部件上的载荷不随时间变化或随时间变化极其缓慢的情况下。
但是，多数石油钻采设备具有复杂的载荷工况，不但要考虑静强度准则，还应考虑其动态性能。
有限元方法在应用数学中的发展趋势是什么
有限元方法在应用数学中的发展趋势是什么有限元方法作为应用数学中的一个重要工具，在解决各种实际问题方面发挥着关键作用。
随着科学技术的不断进步和应用需求的日益复杂，有限元方法也在不断发展和演变。
在过去的几十年里，有限元方法已经取得了显著的成就。
它成功地应用于结构力学、流体力学、电磁学等众多领域，为工程设计和科学研究提供了准确而可靠的数值解。
然而，时代在发展，新的挑战和需求不断涌现，这也促使有限元方法朝着更先进、更高效、更精确的方向迈进。
一方面，随着计算机技术的飞速发展，计算能力得到了极大的提升。
这使得有限元方法能够处理更加大规模和复杂的问题。
以往由于计算资源的限制，一些复杂的三维模型或者多物理场耦合问题可能难以进行精确模拟。
如今，高性能计算的出现为有限元方法打开了新的大门，使其能够在更短的时间内获得更精细的结果。
同时，多物理场耦合问题的研究成为了有限元方法发展的一个重要方向。
在许多实际应用中，物理现象往往不是单一的，而是涉及多个物理场的相互作用。
例如，在能源领域，电池的性能不仅取决于电化学过程，还受到热传递和力学变形的影响。
有限元方法需要能够有效地处理这些多物理场耦合问题，以提供更全面和准确的模拟结果。
在精度方面，有限元方法也在不断改进。
传统的有限元方法在处理某些问题时可能会出现精度不足的情况，特别是对于具有奇异性或者复杂边界条件的问题。
为了提高精度，新的数值算法和单元类型不断被提出。
例如，自适应有限元方法能够根据问题的特点自动调整网格的疏密程度，从而在保证计算效率的前提下提高精度。
另外，有限元方法与其他数值方法的结合也成为了一个趋势。
例如，有限元方法与边界元方法的结合，可以更好地处理无界区域的问题；与蒙特卡罗方法的结合，可以用于处理不确定性和随机性问题。
这种结合能够充分发挥不同方法的优势，为解决复杂问题提供更强大的手段。
在模型的建立和优化方面，有限元方法也面临着新的挑战和机遇。
随着人工智能和机器学习技术的发展，如何利用这些技术来自动建立有限元模型、优化模型参数，成为了研究的热点。
有限元分析系统的发展现状与展望
有限元分析系统的发展现状与展望作者：谢小丽来源：《电脑知识与技术》2016年第18期摘要：随着我国科技的飞速发展，人们更是在不断的创建更快速，更简便，规模更大的建筑物以及更加精密的设备。
但创建这些东西的时候，都需要工程师在设计的时候要精确的预测出产品的技术性能，动力强度，流场，磁场等等的技术参数进行分析和计算。
随着以计算机技术为基础不断发展起来的有限元分析方法，不仅逐渐的解决了一些工程计算上的一些复杂的分析计算，而且相关的研究人员更是研究了许多新技术来不断的为我国做出了不可估量的贡献。
关键词：有限元分析；现状；发展局势中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）18-0242-011 有限元分析系统的发展现状1）如今，在我们的生活中，从自行车到飞机，所有的设计都离不开有限元的系统分析计算。
随着科技的不断发展，以往的线性理论已经逐渐的不能满足现在的社会发展要求。
比如在建筑行业中，高层建筑的出现，工作人员就必须要考虑结构的大位移等等的几个非线性问题。
航天工程出现的高温部件存在的热应力问题，工作人员也必要考虑到材料的非线性问题。
所以现在我国的发展状况如果只是采用线性理论来解决问题，是远远不够的。
我们只能不断的发展更好的技术来解决现在的困境。
众所周知，非线性的计算的过程是非常复杂的，它一般会涉及许多复杂的数学问题以及一些运用技巧，相关的工作人员也很难在很短的时间掌握要点。
2）随着数值分析系统的不断改进和完善，尤其是计算机的运算速度上表现得尤其突出。
在现在的工程站上，想要求解一个包含10方程的模型时间只需要10分钟，而如果用手工的方式，则需要几周的时间才可以得出结果。
所以，我们在这方面做出的成绩还是比较优秀的。
3）现如今，CAD软件的无缝集成工艺已经成为我国有限元分析的另一个特点，也就是CAD软件的集成使用。
也就是说，在CAD软件造成零件的设计以后，再自动的生成有限元网络，然后进行分析计算。
有限元软件应用范围及发展趋势
有限元软件应用范围及发展趋势学号：姓名：学号：2009年10月有限元分析（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。
有限元是那些集合在一起能够表示实际连续域的离散单元。
有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用，例如用多边形（有限个直线单元）逼近圆来求得圆的周长，但作为一种方法而被提出，则是最近的事。
有限元法最初被称为矩阵近似方法，应用于航空器的结构强度计算，并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。
经过短短数十年的努力，随着计算机技术的快速发展和普及，有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域，成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析方法。
有限元方法与其他求解边值问题近似方法的根本区别在于它的近似性仅限于相对小的子域中。
20世纪60年代初首次提出结构力学计算有限元概念的克拉夫（Clough）教授形象地将其描绘为：“有限元法=Rayleigh Ritz法＋分片函数”，即有限元法是Rayleigh Ritz法的一种局部化情况。
不同于求解（往往是困难的）满足整个定义域边界条件的允许函数的Rayleigh Ritz法，有限元法将函数定义在简单几何形状（如二维问题中的三角形或任意四边形）的单元域上（分片函数），且不考虑整个定义域的复杂边界条件，这是有限元法优于其他近似方法的原因之一。
对于不同物理性质和数学模型的问题，有限元求解法的基本步骤是相同的，只是具体公式推导和运算求解不同。
有限元的发展历史现状及应用前景
有限元的发展历史现状及应用前景有限元方法是一种数值计算方法，主要用于求解连续介质的力学问题。
它通过将连续介质离散成有限数量的元素，并基于一定的数学方法和力学理论，将问题转化为求解代数方程组的问题。
有限元方法在解决复杂工程问题、优化设计和预测结构性能等方面具有广泛的应用。
有限元方法的历史可以追溯到19世纪末的工程力学中。
当时，许多工程问题的解决都要依赖于解析方法，但对于复杂的几何形状和边界条件来说，解析方法无法有效地求解。
1956年，美国工程师D.R. Courtney提出了有限元方法的一般形式。
此后，有限元方法得到了快速发展，成为计算力学领域的重要工具。
有限元方法的原理是将连续介质离散成有限数量的元素，如三角形单元或四边形单元，并将元素之间的关系用数学公式表达出来。
通过构建系统方程组，根据边界条件，可以求解出未知变量的数值解。
有限元方法通过近似处理和插值方法，能够在不同的几何形状和边界条件下求解力学问题。
有限元方法的应用非常广泛。
在工程领域中，有限元方法在结构力学、热传导、流体力学等方面得到了广泛应用。
在建筑工程中，有限元方法可以用于分析建筑结构的强度和刚度，评估结构的安全性。
在航空航天领域，有限元方法可以用于分析飞机部件的应力分布和疲劳寿命，优化结构设计。
在汽车工业中，有限元方法可用于分析汽车部件的刚度和强度，提高车辆的安全性和性能。
此外，在地震工程、电力工程、化工工程等领域，有限元方法也发挥着重要的作用。
未来，有限元方法的应用前景非常广阔。
随着计算机技术和数值算法的不断发展，有限元方法的计算效率将进一步提高，可以求解更加复杂和大规模的问题。
有限元方法在模拟和解决多物理场耦合问题方面也将得到更多的应用。
例如，结构-流体耦合问题、热-结构耦合问题等。
此外，随着材料科学和生物医学工程的发展，有限元方法还将应用于材料力学、生物力学等领域。
总之，有限元方法作为一种求解力学问题的数值计算方法，在工程领域具有重要的地位和广泛的应用。
金属切削加工有限元模拟技术发展现状分析大学论文
金属切削加工有限元模拟技术发展现状分析摘要：随着科学技术的突飞猛进，人们对金属切削的掌握能力越来越高，同时也有了更高的要求，要求更高的效率，更高的精度，在这种情况下金属切削的有限元模拟技术应运而生，它的成本更低，操作更方便，对金属切削有很大的价值。
本文初步介绍了有限元法以及有限元法的当前发展，讨论了金属切削过程中有限元模型的类型，对所涉及的网格划分，刀-屑接触，以及分离准则等关键技术进行了研究。
关键词：金属切削：有限元法：刀-屑接触：有限元模拟Analysis of development status of finite element simulationtechnology for metal cutting processAbstract: With the rapid development of science and technology, people grasp of metal-cutting more and more, but also have higher requirements, requiring higher efficiency, higher accuracy, in this case the finite element simulation of metal cutting technology came into being, its lower cost, more convenient operation, the metal cutting is of great value.This paper introduces the current preliminary finite element method and finite element method, discussed the type of metal cutting process finite element model of the mesh covered knife - key technologies chip contact and separation criteria were studied.Keywords: Metal Cutting；Finite Element Method；tool-chip contact；Finite Element Simulation目录摘要................................................ 错误！未定义书签。
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有限元模态分析现状与发展趋势
作者：龙英， 滕召金， 赵福水， LONG Ying， TENG Zhao-jin， ZHAO Fu-shui
作者单位：龙英,LONG Ying(湖南现代物流职业技术学院,湖南,长沙,410131)， 滕召金,赵福水,TENG Zhao-jin,ZHAO Fu-shui(湖南农业大学,湖南,长沙,410128)
刊名：
湖南农机
英文刊名：HUNAN AGRICULTURAL MACHINERY
年，卷(期)：2009,36(7)
1.Rosenberg R M;Atkinson C P On the natural modes and their stability in nonlinear two degrees of freedom systems 1959(26)
2.陈予恕;吴志强非线性模态理论的研究进展 1997(03)
3.李健结构系统工作模态参数识别方法综述 2000
4.陈予恕;吴志强非线性模态理论的研究进展 1997(03)
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6.户川隼人;殷萌龙;陈学源振动分析的有限元法 1985
7.孙社营粘弹阻尼结构动态性能的有限元分析[期刊论文]-材料开发与应用 1999(06)
1.梁志达金秀水电站双曲拱坝有限元应力分析及体形优化[学位论文]2009
引用本文格式：龙英.滕召金.赵福水.LONG Ying.TENG Zhao-jin.ZHAO Fu-shui有限元模态分析现状与发展趋势[期刊论文]-湖南农机 2009(7)。