有限元学习笔记

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1、学习笔记:有限元之路从对有限元仅停留在课程的单调乏味到对结果的精益求精,一路感觉如下(1)有限元是一种模拟真实世界的方法,所以重点是方法和精度,软件只是一种工具,相对来说，软件的难度不过是整个过程的1/3左右,与自己对软件的操控所匹配或凌驾于软件操作之上的理论深度是理解和解决问题的关键。常常我们碰到问题首先想到的是怎么在软件中作出来，却没有去想这个问题出现的原因和导致的后果，没有应用我们在大学里和时间中积累的力学、数学等基础理论去还原客观世界。软件只是还原了客观世界的一个存在的数学模型，我们更需要做的是还原这个数学模型的全貌。（2）有限元发展到现在，各种各样的软件已经成为CA

2、E工程师的必备工具。从静力到动力，从固体到流固耦合，从极限工况到疲劳工况，目前的软件行业几乎跨越了整个工程界。然而，很多工程师仅仅停留于操作软件而已。所谓共欲善其事，必先利其器。因此，加深对软件的熟练操作也是无可厚非的。然而，我认为将自己的理论同软件的内核设计思想结合起来才是打破自己的CAE分析瓶颈的重要一步。（3）好的CAE工程师不是一天就能够解决一个突破性的问题。走入有限元这个领域，就象走入一个迷宫。软件、思想、问题，这些都是我们工程师的困惑。所以失败、重复是常有的事，所以交流、坚持是必须的事。只有交流才有创意，只有坚持才有成功。有限元中不是没有创意，谁又敢说好的有限元分

3、析结果不是令人赏心悦目的工艺品！一般来说，ＣＡＥ分析有如下三个过程（1）前处理目前来说，有限元前处理的软件应用最广泛的是HYPERWORKS中的HYPERMESH，其实我想画网格大家只要学好它的帮助里的day1和day2教程，差不多可以入手一些简单的前处理了，入门是关键，至于深入，那是一个柳暗花明的过程，就靠大家的积累了。（2）分析软件。目前来说做结构线形分析的最常用的MSC公司的nastran，做结构非线形分析的做权威的应该算是达索公司的ABAQUS了，做结构动力学和运动学的是MSC公司的adams，做跌落和汽车碰撞访真分析的是ETA公司的LSDYNA。每一个软件内容都很多

4、，但其实入门很简单。因为软件其实就是程序，关键字就是语法，所以理解了软件的关键字就是理解了软件的剑诀，至于剑招就是软件的帮助文件，所以建议大家从软件的帮助和关键字着手。经验总是积累的，循序渐进才能事半功倍。（3）后处理很多人都忽视了这一点。但其实它跟求解组成了整个分析过程。所以要充分运用对结果的后处理。一般说来，主要有下面几点需要注意：a判断结果的正确性这个内容就多了，我想不是一时半会就能说完了。。。。。b理解软件的求解思路，对模型进行优化这是一个不断精益求精的过程c验证模型这是开拓创新的一个好方法，是检验自己创意的工具仁者见仁，最好的方法就是最适用于自己的方法。学习笔记:C

5、AE优化技术一、前言日益激烈的市场竟争已使工业产品的设计与生产厂家越来越清楚地意识到：能比别人更快地推出优秀的新产品，就能占领更多的市场。为此，CAE方法作为能缩短产品开发周期的得力工具，被越来越频繁地引入了产品的设计与生产的各个环节，以提高产品的竞争力。从对已设计产品性能的简单校核，逐步发展到对产品性能的准确预测，再到产品工作过程的精确模拟，使得人们对CAE方法充满信赖。然而，提高产品竞争力不但需要提高产品的性能与质量，而且要降低产品的成本，因此人们需要找到最合理和最经济的设计方案。虽然分析人员可以不厌其烦地在屏幕前一次次修改设计参数以寻找最理想方案，但缩短开发周期的压力通

6、常要求分秒必争，人们可能没有更多的时间对数据参数进行手工调整。最优化技术引入CAE方法使人们从繁重的凑试工作中解脱出来，同时CAE也达到一个新高度。二、优化方法与CAE在保证产品达到某些性能目标并满足一定约束条件的前提下，通过改变某些允许改变的设计变量，使产品的指标或性能达到最期望的目标，就是优化方法。例如，在保证结构刚强度满足要求的前提下，通过改变某些设计变量，使结构的重量最轻，这不但使得结构耗材上得到了节省，在运输安装方面也提供了方便，降低运输成本。再如改变电器设备各发热部件的安装位置，使设备箱体内部温度峰值降到最低，是一个典型的自然对流散热问题的优化实例。在实际设计与生

7、产中，类似这样的实例不胜枚举。优化作为一种数学方法，通常是利用对解析函数求极值的方法来达到寻求最优值的目的。基于数值分析技术的CAE方法，显然不可能对我们的目标得到一个解析函数，CAE计算所求得的结果只是一个数值。然而，样条插值技术又使CAE中的优化成为可能，多个数值点可以利用插值技术形成一条连续的可用函数表达的曲线或曲面，如此便回到了数学意义上的极值优化技术上来。样条插值方法当然是种近似方法，通常不可能得到目标函数的准确曲面，但利用上次计算的结果再次插值得到一个新的曲面，相邻两次得到的曲面的距离会越来