有限元法分析方法,是求解各種復(fù)雜數(shù)學(xué)物理問題的重要方法,是處理各種復(fù)雜工程問題的重要分析手段,也是進行科學(xué)研究的重要工具。它隨著20世紀50年代高速數(shù)字計算機的發(fā)展,而發(fā)展起來的,是計算機時代的產(chǎn)物,可以說是作為數(shù)值模擬技術(shù)最成功的方法。雖然有限元的概念早在40年代就有人提出,但由于當時計算機尚未出現(xiàn),它并未受到人們的重視。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,有限元法在很多工程領(lǐng)域中不斷得到深入應(yīng)用,可用有限元法解決的有關(guān)工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的典型問題包括結(jié)構(gòu)分析、熱傳導(dǎo)、流體流動、質(zhì)量傳輸和電磁電位等。實際上,在所有連續(xù)介質(zhì)問題中,幾乎都可見到有限元法。
有限元分析對于各種復(fù)雜的因素(如:復(fù)雜的幾何形狀任意的邊界條件,不均勻的材料特性,不同類型構(gòu)件的組合等)都能靈活的考慮,而不會發(fā)生處理、求解上的困難。從單純的結(jié)構(gòu)力學(xué)計算發(fā)展到求解許多物理場問題,由求解線性工程問題進展到分析非線性問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,實踐證明這是一種非常有效的數(shù)值分析方法。從增強可視化的前置建模到后置數(shù)據(jù)處理功能,早期有限元分析軟件的研究重點在于推導(dǎo)新的高效率求解方法和高精度的單元。而隨著數(shù)值分析方法的逐步完善,尤其是計算機運算速度的飛速發(fā)展,整個計算系統(tǒng)用于求解運算的時間越來越少,而數(shù)據(jù)準備和運算結(jié)果的表現(xiàn)問題卻日益突出。在現(xiàn)在的工程工作站上,求解一個包含10萬個方程的有限元模型只需要用幾十分鐘。但是如果用手工方式來建立這個模型,然后再處理大量的計算結(jié)果則需用幾周的時間。
有限元分析在工程上較多用于解決各類大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的強度、剛度、屈曲、模態(tài)、動力學(xué)、熱力學(xué)、非線性、(噪)聲學(xué)、流體一結(jié)構(gòu)耦合、氣動、彈性、超單元、慣性釋放及結(jié)構(gòu)優(yōu)化等問題。有限元分析方法被廣泛地應(yīng)用于石油化工、機械制造、能源、汽車交通、鐵道、國防軍工、電子、土木工程、造船、生物醫(yī)學(xué)、輕工、地礦、水利、航空航天、日用家電等行業(yè)。
有限元分析方法的主要優(yōu)點表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、可使企業(yè)較大程度的減少設(shè)計成本;
2、縮短新產(chǎn)品設(shè)計和分析的循環(huán)周期;
3、增加新產(chǎn)品的性能和可靠性;
4、采用優(yōu)化設(shè)計,降低材料的消耗,從而減低成本;
5、能夠使工程師在產(chǎn)品制造或工程施工前預(yù)先發(fā)現(xiàn)潛在的問題;
6、能夠模擬各種試驗方案,減少試驗時間和經(jīng)費;
7、能夠?qū)Ξa(chǎn)品進行機械事故分析,查找事故原因。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設(shè)計│有限元分析│強度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
杭州那泰科技有限公司
本文出自杭州那泰科技有限公司www.0419pingan.com.cn,轉(zhuǎn)載請注明出處和相關(guān)鏈接!