有限元法论文

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1、机械工程有限元法学号：姓名：专业：年月日-17-引言有限元方法发展到今天。已经成为一门相当复杂的实用工程技术。有限元分析的最终目的是还原一个实际工程系统的数学行为特征。即分析必须针对一个物理原型准确的数学模型。模型包括所有节点、单元、材料属性、实常数、边界条件以及其他用来表现这个物理系统的特征。ANSYS(analysissystem)是一种融结构、热、流体、电磁和声学于一体的大型CANE通用有限元分析软件，可广泛应用于航空航天、机械、汽车交通、电子等一般工业及科学研究领域。该软件提供了不断改进的功能清单，具体包括：结构高度非线性分析、电磁分析、计算流体力学分析、设

2、计优化、接触分析、自适应网格划分及利用ANSYS参数设计语言扩展宏命令功能。ANSYS的学习、应用是一个系统、复杂的工程。由于它涉及到多方面的知识，所以在学习ANSYS的过程中一定要对ANSYS所涉及到的一些理论知识有一个大概的了解，以加深对ANSYS的理解。-17-目录引言一、实验目的………………………………………………1二、ANSYS软件应用介绍.....................................................1三、实验内容………………………………………………………………………3四、实验步骤…………………………………………

3、……………………………31.建立有限元模型………………………………………32.施加载荷并求解………………………………………93、查看实验结果…………………………………………11五、实验结果分析................................................................13六、实验总结………………………………………………………………………14参考文献-17-梁结构静力有限元分析一、实验目的1、熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。2、能利用ANSYS软件对梁结构进行静力有限元分析。3、加深有限元理论关于网格划分概

4、念、划分原则等的理解。二、ANSYS软件应用介绍ANSYS是一种广泛的商业套装工程分析软件。所谓工程分析软件，主要是在机械结构系统受到外力负载所出现的反应，例如应力、位移、温度等，根据该反应可知道机械结构系统受到外力负载后的状态，进而判断是否符合设计要求。一般机械结构系统的几何结构相当复杂，受的负载也相当多，理论分析往往无法进行。想要解答，必须先简化结构，采用数值模拟方法分析。（一）ANSYS软件主要特点1.唯一能实现多场及多场耦合分析的软件2.唯一实现前后处理、求解及多场分析统一数据库的一体化大型FEA软件3.唯一具有多物理场优化功能的FEA软件4.唯一具有中文界

5、面的大型通用有限元软件5．强大的非线性分析功能，多种求解器分别适用于不同的问题及不同的硬件配置6.支持异种、异构平台的网络浮动，在异种、异构平台上用户界面统一、数据文件全部兼容;强大的并行计算功能支持分布式并行及共享内存式并行;多种自动网格划分技术7.良好的用户开发环境(二)、ANSYS的分析研究过程1、前处理（1）建模-17-有限元分析的最终目的是还原一个实际工程系统的数学行为特征，即分析必须针对一个物理原型准确的数学模型，模型包括所有节点、单元、材料属性、实常数、边界条件以及其他用来表现这个物理系统的特征。ANSYS分析的前处理主要就是用来进行建模与网格划分，A

6、NSYS的图形用户界面对命令菜单的编排是非常有逻辑性的，我们在学习过程中要充分利用这一点，就前处理来说，前处理的命令菜单是按照单元类型实常数、材料、属性、建模、划分网格，这样的顺序编排的，所以，我们在前处理中建模的顺序也就应该是与命令菜单编排相同的顺序，即：l确定分析目标及模型的基本形式,选择合适的单元类型并考虑如何建立适当的网格密度l确定实常数l定义材料属性l建立实体模型l划分网格(2)单元选择有限元模型可分为2D和3D两种,可以由点单元,线单元,面单元或实体单元组成,也可将不同类型的单元混合使用。ANSYS的单元库包括两种基本类型的面单元和体单元，即线性单元和二

7、次单元。（3）网格划分网格划分是其中一个重要的步骤，网格划分的好坏，直接影响到计算的精度和速度，ANSYS中的网格划分方法主要有自由网格划分%映射网格划分和体扫掠网格划分三种。2、加载求解有限元模型建好后，就可以进入ANSYS求解器进行加载求解。当施加载荷和边界条件的面、节点或单元比较多时，应该用实体选择命令把这些对象选出来，然后在其上施加载荷或边界条件，以保证所施加的载荷或边界条件的正确性。3.后处理ANSYS有两个后处理器,即通用后处理器和时间历程后处理器。通用后处理器可以用来查看整个模型在某一时间段的计算结果，-17-而时间历程后处理器可以用来查看模型的某