有限元分析步骤
有限元分析法的流程
有限元分析法的流程一、问题的确定。
咱得先搞清楚要分析啥问题。
这就好比你要出门旅行，得先知道自己想去哪儿一样。
是要分析一个机械零件的受力情况呢，还是一个建筑结构的稳定性呀？这一步可重要啦，要是问题都没搞对，后面就全乱套了。
比如说你本来是要分析一个桥梁的承重，结果你以为是要分析它的抗风能力，那可就差了十万八千里了。
这时候我们得把实际的工程问题或者物理现象准确地描述出来，把那些关键的信息都找出来，像物体的形状呀，材料的特性之类的。
二、模型的建立。
有了问题，接下来就得建立模型啦。
这就像是搭积木一样。
我们要把实际的物体简化成可以用数学方法来描述的模型。
不过这个简化可不是乱简化的哦。
你得在保证能反映问题本质的前提下，让这个模型尽量简单。
比如说要分析一个汽车发动机的散热问题，发动机的形状那么复杂，要是完全按照真实的样子来建模，那可就麻烦死了。
我们可以把一些不重要的小零件先忽略掉，把发动机大致看成一个长方体加上几个圆柱体之类的简单形状。
然后呢，要确定模型的边界条件，就像是给这个搭好的积木模型规定一个活动范围一样。
是固定住某个面呢，还是在某个面上施加压力呀？这些都得确定好。
三、单元的划分。
模型建立好了，就要开始划分单元啦。
这一步就像是把一块大蛋糕切成小块一样。
我们把这个模型划分成很多小的单元，这些单元可以是三角形的、四边形的或者其他形状的。
为什么要划分单元呢？因为这样我们就可以对每个小单元进行单独的分析啦。
划分单元的时候也有讲究呢。
要是划分得太大了，可能就不能准确地反映模型的特性；要是划分得太小了，计算量就会变得超级大。
就像切蛋糕，切得太大块，每块的口味就不均匀了，切得太碎，吃起来又很麻烦。
我们要根据模型的形状、受力情况等因素来合理地划分单元。
四、单元的特性分析。
单元划分好之后，就要分析每个单元的特性啦。
每个单元都有自己的刚度呀、质量呀之类的特性。
这就像是了解每个小积木块的重量和硬度一样。
我们要根据单元的形状、材料等因素来确定这些特性。
有限元的步骤
有限元的步骤一、有限元步骤的大概了解有限元这东西啊，就像是搭积木一样。
咱们先得知道要解决啥问题，就好比你要搭个房子，你得知道是搭个小木屋还是大城堡吧。
这就是有限元的第一步，确定问题。
比如说，要是计算一个桥梁能承受多大的重量，那这个就是咱们要解决的问题。
二、模型的建立1. 几何建模这就像是在纸上画出房子的草图一样。
咱们要把实际的物体或者结构，用数学的方式表示出来。
比如说要分析一个机械零件，就得把这个零件的形状、尺寸啥的准确地用几何图形画出来。
这个过程可不能马虎，就像画画的时候比例不能失调一样。
2. 划分网格网格就像是把这个草图划分成一个个小格子。
这一步可重要啦。
网格划分得好不好，直接影响到计算结果呢。
要是网格划得太大，就好比你把一块蛋糕切得太大块，有些细节就没了；要是网格划得太小，又会增加计算量，就像你把蛋糕切得太碎，虽然很细致，但是太费事儿了。
三、材料属性的设定每个材料都有自己的特性，就像人都有自己的脾气一样。
比如说金属的弹性模量、泊松比这些。
我们得把这些材料的特性准确地告诉有限元软件。
这就像是告诉厨师每种食材的特性，这样厨师才能做出合适的菜。
如果把钢材的属性当成木材的属性来设置，那计算结果肯定是错得离谱。
四、边界条件和载荷的施加1. 边界条件边界条件就像是房子的地基。
比如说一个固定的端点，这个端点不能动，这就是一种边界条件。
如果边界条件设置错了，就好比房子的地基没打好，整个结构都会出问题。
2. 载荷施加载荷就是给这个结构施加的力。
就像风给桥梁施加的力，或者汽车给路面施加的力。
这个力的大小、方向和作用点都得准确地设定。
要是力的方向设反了，那计算出来的结果就完全不对了。
五、求解计算这一步就像是把前面准备好的东西都交给厨师，让厨师开始做菜了。
我们把建好的模型、设定好的材料属性、边界条件和载荷都交给有限元软件，让它去计算。
这个过程可能快也可能慢，取决于模型的复杂程度和计算机的性能。
六、结果分析1. 查看结果计算完了，我们就可以查看结果了。
有限元法的分析过程
有限元法的分析过程有限元法是一种数值分析方法，用于求解实际问题的物理场或结构的数学模型。
它将连续的实体分割成离散的小单元，通过建立节点和单元之间的关系，对物理问题进行逼近和求解。
以下是一般的有限元法分析过程。
1.问题建模和离散化在有限元分析中，首先需要对实际问题进行建模，确定物理场或结构的几何形状和边界条件。
然后，将几何形状分割成一系列小单元，例如三角形、四边形或四面体等。
2.网格生成根据问题的几何形状和离散化方式，生成网格。
网格是由一系列节点和单元组成的结构，节点用于描述问题的几何形状，单元用于划分问题域。
通常，节点和单元的位置和数量会直接影响有限元法的精度和计算效率。
3.插值函数和基函数的选择有限元法中的节点通常表示问题域中的几何点，而节点之间的关系由插值函数或基函数来描述。
插值函数用于建立节点和单元之间的关系，基函数用于对物理场进行逼近。
选择适当的插值函数和基函数是有限元法分析的关键。
4.定义系统参数和边界条件确定相关物理参数和材料性质，并将其转化为数值形式。
在有限元分析中，还需要定义边界条件，包括约束条件和加载条件。
5.定义数学模型和方程根据问题的物理场或结构和所选择的基函数，建立数学模型和方程。
有限元方法可以用来建立线性方程、非线性方程、静态问题、动态问题等。
具体建立数学模型和方程的过程需要根据问题的特点进行。
6.组装刚度矩阵和力载荷向量根据离散化的节点和单元，组装刚度矩阵和力载荷向量。
刚度矩阵描述节点之间的刚度关系，力载荷向量描述外部加载的作用力。
7.求解代数方程通过求解代数方程，确定节点的位移或物理场的数值解。
通常，使用迭代方法或直接求解线性方程组的方法来求解。
8.后处理和分析得到数值解后，可以进行后处理和分析。
包括计算节点和单元的应变、应力等物理量，进行矫正和验证计算结果的正确性。
还可以通过有限元法的网格适应性来优化问题的计算效率和精度。
以上是一般的有限元法分析过程，具体的步骤和方法可能会因不同的问题而有所不同。
UG有限元分析教程
UG有限元分析教程有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）是一种计算方法，用于求解连续介质力学问题。
UG作为一款常用的三维CAD软件，也提供了相应的有限元分析功能，下面将介绍UG有限元分析的基本流程和步骤。
首先，建立几何模型是有限元分析的第一步。
在UG中，可以通过绘制线与曲线、创建体与表面等操作，构建出所需的几何形状。
在建模过程中，需要注意几何模型的准确性和合理性，以保证模拟结果的可靠性。
然后，进行网格划分。
有限元分析将几何模型离散化为多个小单元，每个小单元称为网格，通过将整个模型划分为有限个网格单元，可以更容易地对模型进行数值计算。
在UG中，可以选择不同的网格划分算法和参数设置，以求得较为合适的网格划分结果。
接下来，定义边界条件和加载条件。
在有限元分析中，需要对模型的边界进行约束和加载，以模拟真实的工程环境。
在UG中，可以通过选择特定面或边进行边界条件设置，例如固定边界条件、约束边界条件等。
同时，还可以对特定面或边进行加载条件设置，如施加力、施加压力等。
完成边界条件和加载条件的定义后，即可进行求解。
在UG中，可以通过调用有限元分析求解器进行计算。
求解过程中，UG会对模型进行离散化计算，并得到相应的应力、应变等结果。
求解的时间长短与模型的复杂性、计算机性能等因素有关。
最后，进行后处理。
在有限元分析中，后处理是对求解结果的分析和可视化。
UG提供了丰富的后处理工具，可以对应力、应变等结果进行图形显示和数据分析，并以形式化报告的形式输出结果。
总结而言，UG有限元分析是一项强大的工程分析工具，可以帮助工程师解决各种复杂的力学问题。
通过建立几何模型、网格划分、定义边界条件和加载条件、求解和后处理，可以得到模型的应力、应变等结果，以指导后续的工程设计和优化工作。
有限元法分析过程
有限元法分析过程有限元法分析过程大体可分为：前处理、分析、后处理三大步骤。
对实际的连续体经过离散化后就建立了有限元分析模型，这一过程是有限元的前处理过程。
在这一阶段，要构造计算对象的几何模型，要划分有限元网格，要生成有限元分析的输入数据，这一步是有限元分析的关键。
有限元分析过程主要包括：单元分析、整体分析、载荷移置、引入约束、求解约束方程等过程。
这一过程是有限元分析的核心部分，有限元理论主要体现在这一过程中。
有限元法包括三类：有限元位移法、有限元力法、有限元混合法。
在有限元位移法中，选节点位移作为基本未知量；在有限元力法中，选节点力作为未知量；在有限元混合法中，选一部分基本未知量为节点位移，另一部分基本未知量为节点力。
有限元位移法计算过程的系统性、规律性强，特别适宜于编程求解。
一般除板壳问题的有限元应用一定量的混合法外，其余全部采用有限元位移法。
因此，一般不做特别声明，有限元法指的是有限元位移法。
有限元分析的后处理主要包括对计算结果的加工处理、编辑组织和图形表示三个方面。
它可以把有限元分析得到的数据，进一步转换为设计人员直接需要的信息，如应力分布状态、结构变形状态等，并且绘成直观的图形，从而帮助设计人员迅速的评价和校核设计方案。
附：FELAC 2.0软件简介FELAC 2.0采用自定义的有限元语言作为脚本代码语言，它可以使用户以一种类似于数学公式书写和推导的方式，非常自然和简单的表达待解问题的微分方程表达式和算法表达式，并由生成器解释产生完整的并行有限元计算C程序。
FELAC 2.0的目标是通过输入微分方程表达式和算法之后，就可以得到所有有限元计算的程序代码，包含串行程序和并行程序。
该系统采用一种语言(有限元语言)和四种技术(对象技术、组件技术、公式库技术生成器技术)开发而成。
并且基于FELAC 1.0的用户界面，新版本扩充了工作目录中右键编译功能、命令终端输入功能，并且丰富了文本编辑功能，改善了用户的视觉体验，方便用户快速便捷的对脚本或程序进行编辑、编译与调试。
有限元分析步骤
一.建立有限元模型 1.创建实体模型
1）可直接在ANSYS中建立实体模型 2）通过三维软件建模后导入到ANSYS。
2、 设定单元属性
1）单元类型 2）实常数（如厚度和横截面积等） 3）材料性质（如弹性模量,泊松比，热传导系数等）
不同的单元实常数设置
图1：LINK8单元实常数设置对话框 图2：BEAM3单元实常数对话框
三、施加载荷
1、定义分析类型
图五： New Analysis对话框
2、设置分析选项
图六：求解控制对话框
Hale Waihona Puke 3、施加载荷在ANSYS系统里根据真实物理环境将载荷分为6大类。
自由度约束：即把某个固定自由度用给定的数值代替。例 如，电磁场分析中的给有限元模型施加的磁势为零的边界 条件。
集中力载荷：施加在节点上的集中载荷。例如，结构分析 中施加在有限元模型上的力和力矩。
五、后处理
1. 后处理是指查看和检查ANSYS分析的结果，这是 ANSYS重要的一个模块。 1. 后处理分为通用后处理器（General Postproc)和时 间-历程后处理器（TimeHist Postpro)。 （1）通用后处理器可观察整个模型在某一载荷步 和子步的结果，包括位移、应力和应变等值线图 和变形图等，也可以得到列表显示计算结果等， 还可以查看结果的动画显示和控制等。
3、在划分网格之前分配单元属性
• 建立了单元属性表，通过指向表中适合的条目对模 型的不同部分分配单元属性。 例如 ：图3为一钟 摆装置，钟摆由摆杆 和摆锤组成。在形成 有限元模型前，需要 分别选定摆杆和摆锤 相对应已经设置的单 元类型、实常数和材 料参数。
图3：钟摆装置
4、定义网格生成控制
UG有限元分析步骤精选整理
UG有限元分析-大致步骤一、打开一实体零件：
二、点击开始，选择“设计仿真”
三、点设计仿真后会自动跳出“新建FEM和仿真”窗口，点击“确定”
四、确定新建FEM和仿真后，会自动跳出“新建解决方案”窗口，点击“确定”
五、指派材料，点击零件，选择所需要指派的材料，点击“确定”，本例为steel
六、生成网格，以3D四面网格为例：选择网格-输入网格参数，单元大小
七、固定约束，选择所需要约束的面，本例的两个孔为固定约束
八、作用载荷，选择作用力的面，输入压力的大小，本例按单位面积的承压
九、求解，选择求解命令，点击确定
十、求解运算，系统会自动运算，显示作业已完成时，可以关闭监视器窗口
十一、导入求解结果，选择文件所在的路径，结果文件为 .op2, 点击确定
十二、查看有限元分析结果：
十三、编辑注释，可以显示相关参数：
十四、动画播放，点击动画播放按键，可以设置动态播放速度的快慢。
有限元分析步骤
有限元分析步骤
1.拿到设计图纸，看清产品结构，形成一个整体认识，例如，使用了一些什么型材，型材
如何布置。
2.与设计人员及时沟通，了解结构布置有何优缺点，实现什么功能，依据经验初步判断产
品受力情况的特点，做到心中有数。
分析产品的约束与受力情况，弄清约束位置及约束方式；受力位置及受力类型，做好数据准备。
3.分析产品建模中对受力影响不大的零件特征，并进行简化省略。
4.采用最优建模方式，建立有限元几何模型。
5.新建算例。
6.定义材料属性和网格类型。
7.定义约束和载荷。
8.划分有限元网格。
9.运行算例，输出结果。
10.检查边界条件的施加，仔细分析得出结果，有充分理由解释结果出现的原因。
11.与设计人员进行数据沟通，讨论结果。
12.反馈数据，指导产品结构改进。
13.反复验算，得到最优结果。
14.得出最终结论，编写计算报告。
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有限元建模与分析
有限元分析（FEA）是一种预测结构的偏移与其它应力影响的过程，有限元建模（FEM）将这个结构分割成单元网格以形成实际结构的模型，每个单元具有简单形态（如正方形或三角形）。
这样有限元程序就有了可写出在刚度矩阵结构中控制方程方面的信息。
每个单元上的未知量就是在节点上的位移，这个点就是单元元的连接点。
有限元程序将这些单个单元的刚度矩阵组合起来以形成整个模型的总刚度矩阵，并给予已知力和边界条件来求解该刚度矩阵以得出未知位移，从节点上位移的变化就可以计算出每个单元中的应力。
有限单元由假定的应变方程式导出，有些单元可假设其应变是常量，而另外一些可采用更高阶的函数。
利用给定单元的这些方程和实际几何体，则可以写出外力和节点位移之间的平衡方程。
对于单元的每个节点来说，每个自由度就有一个方程，这些方程被十分便利地写成矩阵的形式以用于计算机的演算中，这个系数的矩阵就变成了一个显示出力对位移的关系的刚度矩阵：{F}=[K]、{d}
尽管求知量处于离散的自由度，内部方程仍被写成表述为连续集的应变函数。
这就意味着如果选择了正确单元的话，纵然这个有限元模型有一组离散的方程，只要用有限的节点和单元也可以收敛出正确的答案。
有限元模型是解决全部结构问题的完全理想的模型。
这些问题包括节点的定位，单元，物理的和材料的特性，载荷和边界条件，根据分析类型的不同，如静态结构载荷，动态的或热力分析，这个模型就确定得不同。
一个有限元模型常常由不止一种单元类型来建立，有限元模型是以结构的偏移来建立成数学模型，而不只是在外观上象原结构。
也许某个零件用梁单元最好，而另外的零件则可能用薄壳单元最理想。
对于给定的问题来讲，求解结果的准确性将取决于结构建模的好坏，负载和边界条件的确定，以及所用单元的精度。
一般来讲，如模型细分更小的单元，则求解将更准确。
了解你在最终的求解结果上有充分收敛的唯一确信的方法是用更细网格的单元来建立更多的模型，以检查求解结果的收敛性。
新的有限元用户经常产生想象上的错误，即建立一个有限元模型的目的是建立一个看起来象这种结构的模型。
有限元建模的目的是建立一个从数学意义是“相似”的模型，而不是一个外观相似的模型。
一个有经验的使用者学会了怎样选择单元的正确类型，和在模型的不同区域中怎样来细分网格。
一个经常忽略的错误根源是在一个模型中的负载和边界条件上进行了错误的假设。
同时也很轻易地相信一个有限元模型的每个十进位的结果。
以及忘掉了在负载和边界条件上粗糙的假设。
如果有一个关于怎样建立边界条件模型的问题的话，宁可用你的模型以不同的方法去测试其灵敏度，而不是仅遵循一种方法，得出一种答案，
这就是说：“分析的目的在于洞察力而不是数量”。
有限元步骤
三个步骤：前处理（PREPROCESSION），求解（SOLUTION），后处理（POSTPROCESSION）
前处理包括产生一个有限元模型的几何体的全过程，输入物理特性，描述边界条件和载荷，以及检查模型。
求解过程在I-DEAS SIMULATION的模型求解模块中进行，或在一个外部有限元分析程序中进行。
I-DEAS求解能够解答线性和非线性的，静态的，动态的，屈曲，热传导和势位能分析问题。
至于其它类型的分析，有限元模型信息对于一个外部有限元求解问题可写成所要求的格式，如MSC。
NSATRAN，ANSYS，ABAQUS等。
后处量包括标绘出偏移和应力，利用失效准则，诸如允许的最大偏移，材质的静态和疲劳强度等等来比较这些结果，假如我们仅仅想知道零件是否能经受住载荷试验。
所有我们需要看到的只是一个是或否的答案，这不是通常那种情况。
我们喜欢有能力去看到不同形式显示的结果，这样我们以判断力来判断为什么零件失效和怎样去改进设计。
有两个问题在后处理阶段必须作出解答，那就是：模型准确吗？结构满意吗？
在你的模型中，可能有许多错误的根源，例如，有限元网格的粗糙，所用单元的类型，或材料性质的不准确性。
这就是为什么后期处理将包括检查那些在建立模型时不可能发觉的错误。
你必须进行的一个基本的检查是用某些人工的计算法使你确信在譬如在输入材料性质时，小数点的位置不会发生任何显著的错误，也建议你在观察应力前标绘出位移，因为位移通常比应力更为直观。
在继续程序前确认变形的形态正确无误。
边界条件中常的错误可通过细心观察变形形态检测出，诸如某点该动而不动，或被约束的点有不合适的斜度等，在你建模的结构方面作出判断之前确保你的模型免除错误。
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