有限元
一、基本概念
有限单元法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法。它是50年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法,随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。
有限元分析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。
可以用来描述流动、电磁场以及结构力学等等,有限元方法用来将这些众所周知的数学方程转化为近似的数字式图象。
大型通用有限元商业软件:如ANSYS可以分析多学科的问题,例如:机械、电磁、热力学等;电机有限元分析软件NASTRAN等。国产有限元软件:FEPG, SciFEA,JiFEX,KMAS, KMAS等
二、工程分析领域
另外有限元还可应用于热传导、声学、生物力学,医学,土木建筑、多物理场分析等领域。
三、机械工程分析过程及简单示例
四、分析结果及后处理
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