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什么是有限元分析,有限元分析是什么意思

admin admin 发表于2024-03-11 12:00:03 浏览17 评论0

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和平面问题有限元分析相比较,轴对称问题有限元分析有什么相同点和不同点

有限元分析是使用有限元方法来分析静态或动态的物理物体或物理系统。在这种方法中一个物体或系统被分解为由多个相互联结的、简单、独立的点组成的几何模型。在这种方法中这些独立的点的数量是有限的，因此被称为有限元。由实际的物理模型中推导出来得平衡方程式被使用到每个点上，由此产生了一个方程组。这个方程组可以用线性代数的方法来求解。有限元分析的精确度无法无限提高。元的数目到达一定高度后解的精确度不再提高，只有计算时间不断提高。

什么是有限元分析？

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问题描述:

通俗一点。
解析:

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 *** 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。有限元求解问题的基本步骤通常为：
第一步：问题及求解域定义：根据实际问题近似确定求解域的物理性质和几何区域。
第二步：求解域离散化：将求解域近似为具有不同有限大小和形状且彼此相连的有限个单元组成的离散域，习惯上称为有限元网络划分。显然单元越小（网络越细）则离散域的近似程度越好，计算结果也越精确，但计算量及误差都将增大，因此求解域的离散化是有限元法的核心技术之一。
第三步：确定状态变量及控制方法：一个具体的物理问题通常可以用一组包含问题状态变量边界条件的微分方程式表示，为适合有限元求解，通常将微分方程化为等价的泛函形式。
第四步：单元推导：对单元构造一个适合的近似解，即推导有限单元的列式，其中包括选择合理的单元坐标系，建立单元试函数，以某种方法给出单元各状态变量的离散关系，从而形成单元矩阵（结构力学中称刚度阵或柔度阵）。
为保证问题求解的收敛性，单元推导有许多原则要遵循。 对工程应用而言，重要的是应注意每一种单元的解题性能与约束。例如，单元形状应以规则为好，畸形时不仅精度低，而且有缺秩的危险，将导致无法求解。
第五步：总装求解：将单元总装形成离散域的总矩阵方程（联合方程组），反映对近似求解域的离散域的要求，即单元函数的连续性要满足一定的连续条件。总装是在相邻单元结点进行，状态变量及其导数（可能的话）连续性建立在结点处。
第六步：联立方程组求解和结果解释：有限元法最终导致联立方程组。联立方程组的求解可用直接法、选代法和随机法。求解结果是单元结点处状态变量的近似值。对于计算结果的质量，将通过与设计准则提供的允许值比较来评价并确定是否需要重复计算。
简言之，有限元分析可分成三个阶段，前处理、处理和后处理。前处理是建立有限元模型，完成单元网格划分；后处理则是采集处理分析结果，使用户能简便提取信息，了解计算结果。

有限元分析是什么

有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。利用简单而又相互作用的元素（即单元），就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。
有限元法最初应用于航空器的结构强度计算，随有计算机技术的快速发展和普及，现在有限元方法因其高效已广泛应用于几乎所有的科学技术领城。
扩展资料
应用：
有限元分析计算，即操作ANSYS WORKBENCH软件进行分析和计算的环节，是使用软件的主要部分，主要包括分析模块选择、网格划分、载荷和约束加载、求解计算。依照分析方案，本文选择Static Structural静态结构模块。
网格划分是有限元分析计算的核心环节，占有至关重要的作用，网格划分质量的好坏，直接决定了计算结果的误差精度，同时也决定了计算过程所耗费的时间，有些情况下甚至决定了计算能否成功进行。很多计算过程中报错，都是因为网格划分不合格造成的。
对于静力结构分析来说，网格划分有很多种不同的方式，相互差异很大。本次课题分析中，使用ANSYS WORKBENCH的自动网格划分，软件对于能扫略的部件会使用六面体进行分网，对于不可扫略的部件用四面体或四棱柱分网。
分网完毕后，软件中Mesh的属性列表中有Mesh Metric网格质量评分，其中Average值表示平均网格质量，一般情况下，如果Average数值大于0.7，即表示网格质量较好。结合软件评分，需要不断对网格划分进行重新划分调整，直至满足要求。
参考资料来源：百度百科-有限元分析

有限元分析是什么意思，

UG-Unigraphics Solutions公司(简称UGS)是全球著名的MCAD供应商,主要为汽车与交通、 航空航天、日用消费品、通用机械以及电子工业等领域通过其虚拟产品开发(VPD)的理念提供多级化的、集成的、企业级的包括软件产品与服务在内的完整的MCAD解决方案。其主要的CAD产品是UG。 Unigraphics（简称UG）是集CAD/CAE/CAM一体的三维参数化软件，是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件，广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。I-DEAS--I-DEASMasterSeries是美国SDRC(StructuralDynamicsResearchCorporation)公司自1993年推出的新一代机械设计自动化软件，也是SDRC公司CAD/CAE/CAM领域的旗舰产品，并以其高度一体化、功能强大、易学易用等特点而著称。I-DEASMasterSeries5于今年6月20日在美国首次展示，其最大的突破在于VGX技术的面市，极大地改进了交互操作的直观性和可靠性。另外，该版本还增强了复杂零件设计、高级曲面造型以及有限元建模和耐用性分析等模块的功能。在我国，正式使用I-DEASMasterSeries软件的用户已经超过400家，居于三维实体机械设计自动化软件的主导地位。由于SDRC公司早期是以工程与结构分析为主逐步发展起来的，所以工程分析是该公司的特长。CAD即计算机辅助设计（Computer Aided Design,CAD）其概念和内涵正在不断地发展之中。CAD是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能，CAD是工程技校人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。 根据模型的不同，CAD系统一般分为二维CAD和三维CAD系统。二维CAD系统一般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本、”等几何元素的集合，系统内表达的任何设计都变成了几何图形，所依赖的数学模型是几何模型，系统记录了这些图素的几何特征。二维CAD系统一般由图形的输入与编辑、硬件接口、数据接口和二次开发工具等几部分组成。三维CAD系统的核心是产品的三维模型。三维模型是在计算机中将产品的实际形状表示成为三维的模型，模型中包括了产品几何结构的有关点、线、面、体的各种信息。由于三维CAD系统的模型包含了更多地实际结构特征，使用户在采用三维CAD造型工具进行产品结构设计时，越能反映实际产品的构造或加工制造过程。 CAE是计算机辅助工程(Computer-Aided Engineering)的英文简称，随着计算技术的发展，企业可以建立产品的数字样机，并模拟产品及零件的工况，对零件和产品进行工程校验、有限元分析和计算机仿真。在产品开发阶段，企业应用CAE能有效地对零件和产品进行仿真检测，确定产品和零件的相关技术参数，发现产品缺陷、优化产品设计，并极大降低产品开发成本。在产品维护检修阶段能分析产品故障原因，分析质量因素等。 有限元分析在CAE中运用最广，有限单元法的基本思想是将物体（即连续的求解域）离散成有限个简单单元的组合，用这些单元的集合来模拟或逼近原来的物体，从而将一个连续的无限自由度问题简化为离散的有限自由度问题。物体被离散后，通过对其中各个单元进行单元分析，最终得到对整个物体的分析结构。随着单元数目的增加，解的近似程度将不断增大和逼近真实情况。
有限元分析说得简单点就是“仿真”。它涉及机械，电磁，热力学等。
在设计阶段使用仿真，模拟出实际工作状态中可能发生的失效，从而辅助工程师们高效的做出优质的设计方案。
是指用较简单的问题代替复杂的问题，一个一个解决简单的问题从而达到解决复杂问题的方法
如果有限元模型用的是实体单元，后处理中查取应力——节点的（必须平均）即可 n(Cp|L w4N 如果用的是板壳单元，则应查取顶部或底部应力 y Z1o u9DqjaO 如果用的是梁单元，则应查取各个应力恢复点的应力 XW0}pQ 有关各项具体含义以及相关理论可查询NX和NXNASTRAN帮助文档
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。

如何理解有限元分析

有限元分析（FEA）是一种使用数学近似方法对真实物理系统进行模拟的分析方法。
有限元分析通过将一个复杂系统离散化为由有限个简单单元组成的集合，并建立单元之间的相互作用关系，来逼近真实系统的行为。
有限元分析的核心思想是将连续的求解域离散化为一系列离散的单元，这些单元通过节点相互连接。通过对每个单元进行数学建模，并考虑它们之间的相互作用，可以构建出一个离散化的系统模型。然后，通过求解该模型的线性方程组，可以得到系统的近似解。
在有限元分析过程中，需要对每个单元进行建模，包括定义节点的位置、单元的形状和属性等。此外，还需要考虑单元之间的相互作用关系，包括连接方式、力的传递等。这些信息将用于构建系统的离散化模型，并最终通过求解线性方程组得到系统的近似解。
有限元分析的优点：
1、适应性强：有限元分析可以处理各种形状和边界条件的问题，无论是简单的几何形状还是复杂的结构，都可以通过有限元方法进行建模和分析。
2、精确度高：有限元分析通过将连续问题离散化为有限个单元，并对每个单元进行精确的数学建模，能够得到相对精确的结果。特别是对于一些复杂形状和边界条件的问题，有限元分析能够得到比其他近似方法更准确的结果。
3、灵活性高：有限元分析具有很高的灵活性，可以方便地处理各种不同的材料属性、边界条件和载荷。通过对每个单元进行详细的建模和分析，可以得到整个系统的详细行为和性能。
4、可扩展性强：有限元分析可以方便地扩展到各种不同的领域，包括结构分析、流体动力学分析、电磁场分析等等。这使得有限元分析成为工程设计和分析中不可或缺的工具。
5、经济性高：有限元分析通过减少物理原型的制作和使用，可以大大降低成本。同时，通过预测和优化设计，可以提高产品的性能和质量，进一步降低成本。

有限元分析是什么？

这个问题好，
有限元就是一个工具，可以利用其进行场的分析，如磁场、电场、应力场、流场等等。因为往往我们只知道一个宏观的作用，但微观（相对的）的情况到底是啥样的不得而知，有限元通过把宏观的大的东西进行划分为一个个小的单元，把这些小的单元当做微观的东西，进而进行分析，得到微观的一个情况。如一个篮球框架，当有人扣篮拉着球框的时候，篮球架肯定会弯，但是弯多少呢？这个就可以利用有限元进行分析。先建立把篮筐架的物理模型，再将模型划分为一个个很小的单元，再添加载荷、约束后进行分析，就能得到结果。
这个概念太大，我是新手，解释不好。详情百度，或者找本有限元的书看看，也许会有些直接的感受。
有限元分析是使用有限元方法来分析静态或动态的物理物体或物理系统.在这种方法中一个物体或系统被分解为由多个相互联结的、简单、独立的点组成的几何模型.在这种方法中这些独立的点的数量是有限的,因此被称为有限元.由实际的物理模型中推导出来得平衡方程式被使用到每个点上,由此产生了一个方程组.这个方程组可以用线性代数的方法来求解.有限元分析的精确度无法无限提高.元的数目到达一定高度后解的精确度不再提高,只有计算时间不断提高.
有限元分析可被用来分析比较复杂的、用一般地说代数方法无法足够精确地分析的系统,它可以提供使用其它方法无法提供的结果.在实践中一般使用电脑来解决在分析时出现的巨量的数和方程组.
在分析一个物体或系统中的压力和变形时有限元分析是一种常用的手段,此外它还被用来分析许多其它问题如热传导、流体力学和电力学.
有限元分析说得简单点就是“仿真”。它涉及机械，电磁，热力学等。 在设计阶段使用仿真，模拟出实际工作状态中可能发生的失效，从而辅助工程师们高效的做出优质的设计方案。
有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。可能理论看起来一头雾水，但是可以通过软件去模拟，化抽象为具体，就很好懂了，可以参看这个贴吧帖子：https://tieba.baidu.com/p/5267498605，会有所要学的内容。
这个问题好！
有限元就是一个工具，可以利用其进行场的分析，如磁场、电场、应力场、流场等等。因为往往我们只知道一个宏观的作用，但微观（相对的）的情况到底是啥样的不得而知，有限元通过把宏观的大的东西进行划分为一个个小的单元，把这些小的单元当做微观的东西，进而进行分析，得到微观的一个情况。如一个篮球框架，当有人扣篮拉着球框的时候，篮球架肯定会弯，但是弯多少呢？这个就可以利用有限元进行分析。先建立把篮筐架的物理模型，再将模型划分为一个个很小的单元，再添加载荷、约束后进行分析，就能得到结果。
这个概念太大，我是新手，解释不好。详情百度，或者找本有限元的书看看，也许会有些直接的感受

什么是有限元分析？

优点：可以用有限的、相互关联的单元模拟无限的复杂体，无论多么复杂的几何体都能用相应的单元简化，从而建模分析计算出结果。使复杂的、感觉无处下手的工程问题简单化，这是最大的优点。缺点：精确度浮动性比较大。基于建模的水平和边界条件、载荷工况的模拟是否真实等等。
有限元是基于连续介质理论的，把物体划分为有限个单元，节点之间用数学方程联系起来，你要做的东西如果是均质的用有限元还可以；但是如果是做岩土体之类的含有节理裂隙的东西时，有限元软件计算结果不再可靠，应采用离散元DEM，把物体视为离散个体的集合，这个比较合乎实际，结果就比有限元准确。

有限元分析是什么意思

有限元分析是一种数字仿真技术，通常用于工程实践中。它可以帮助工程师更好地了解结构对应载荷的响应以及如何优化结构设计。该技术以其广泛的应用范围和精确可靠的分析结果而闻名。通过数学模型和计算机技术，它可以模拟各种机械和结构在不同力和环境条件下的性能表现。有限元分析不仅能够准确地预测结构的强度和稳定性，还能够分析不同材料和构型的性能比较，以便进行最优化设计。
有限元分析的实现通常需要一些工具和软件。这些工具包括CAD软件、有限元分析软件和其他计算机程序等。有限元分析的重点是基于结构的几何形状和材料特性建立合适的数学模型，然后通过计算机分析该数学模型，从而得到结构的反应。这个过程中有很多复杂的计算，包括网格划分、离散化和求解。有限元分析能够分析多种不同类型的结构，如机械、材料、航空航天、土木等领域。
有限元分析是近代结构分析的重要方法之一。它不仅能够准确地分析结构的响应和保证结构的可靠性，还可以在减少实验成本的基础上为结构设计提供帮助。目前，许多行业都将有限元分析技术广泛应用于产品开发和生产过程中。应用有限元分析技术可以缩短研发周期并降低成本。除了提高产品性能和质量的同时，还能提供更好的实验分析，以满足客户的需求。

什么是有限元分析

什么是有限元分析如下：
有限元的意思是：有限元在数学中，有限元法（FEM，Finite Element Method）是一种为求解偏微分方程边值问题近似解的数值技术。求解时对整个问题区域进行分解，每个子区域都成为简单的部分，这种简单部分就称作有限元。
在20世纪60年代，有限元法(Finite Element Method)被美国、苏联与中国的数学家分别独立地提出来。我国有限元法先驱冯康于1965年发表《基于变分原理的差分格式》一文，在极其广泛的条件下证明了方法的收敛性与稳定性。
目前，国际公认的有限元法思想先驱包括: Richard Courant(美国)，Loannis Argyris(希腊)，Leonard Oganesyan(苏联)，冯康（中国）(from wikipedia)。
著名力学家、美国工程院院士奥登(J. T. Oden, 1936—)在其《有限元的历史评论》一文中指出：“冯康1965年用中文写作的文章，西方十多年后才予以了解，被很多人认为是有限元方法收敛性的第一个证明。”
扩展资料：
有限元方法/理论已经发展得相当成熟和完善，而计算机技术的不断革新，又在很大程度上推进了有限元法分析在工程技术领域的应用。
然而，如此快速地推广和应用使得人们很容易忽视一个前提，即有限元分析软件提供的计算结果是否可靠、满足使用精度的前提，是合理地使用软件和专业的工程分析。

有限元分析是什么？


有限元分析是指用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。