有限单元法基本步骤-示例1

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1、有限单元法基本概念步骤2009年11月有限单元法课程系列讲稿杂谈--关于读书人是活的，书是死的。活人读死书，可以把书读活。死书读活人，可以把人读死天才出于积累，聪明出于勤奋；会读书，要把一本厚书读薄;下棋找高手，弄斧到班门华罗庚读书心得郭沫若谈读书杂谈--关于读书生物学家达尔文在自传中写道：“我的成功源自复杂的心理素质。其中最重要的是热爱科学——善于思考——勤于观察——以及具有相当的发现能力和广博的知识。”杂谈--关于读书杂谈--关于读书学习资料1、机电本科学习材料[数学]全美经典丛书[1]-有限元分析IntroductiontoComputationalMe

2、chanics---中科大讲稿身边的力学.CHM有限元分析讲义.chm----清华大学曾攀教授有限单元法讲课提纲-08CAE入门资料2、学习网站www.science.netwww.simwe.com杂谈--关于读书学习资料有限单元法背景工程数值分析已成为科学研究和工程设计评判的重要手段之一国内外的著名高等院校都将该课程列为最重要的专业基础课之一在从事工程设计与优化、模拟与分析的学位论文中，约有90％以上的论文采用有限元方法作为分析工具，在其中80％的论文中起到关键作用为什么学有限单元法背景理论力学(4学分）新生研讨课(1-2学分)材料力学(3学分)基础力学实验

3、(2学分)工程热力学(4学分)流体力学(4学分)传热学(3学分)有限元方法(2学分)弹性力学(3学分)有限元分析及应用(3学分)工程中的有限元分析专题(2学分)专业前沿课(2学分)数字化分析手段有限元分析及软件机械类力学课程设置确立该课程的教学理念，充分体现出有限元分析原理这一知识主体构建起能够支撑学生在该领域进行终身学习的知识基础，能够引导学生了解该领域不断更新的内容以培养学生在有限元建模和研究综合能力搭建进行该课程系统教学的基础设施实践教育教学理念总体目标和理念有限单元法背景一个基础有限元分析原理两种能力有限元分析的建模能力实际问题的分析能力三个环境基于精品

4、教材的学习环境基于网络系统的交互环境基于学生参与的研讨环境有限单元法背景课程建设Boeing777的“无纸化”设计1990年10月美国波音公司开始在计算机上对新型客机B-777进行“无纸设计”，仅用了三年半的时间，于1994年4月第一架B-777便试飞成功，这是制造技术史上划时代的成就，其中在结构设计和评判中就大量采用有限元分析这一重要手段。据有关资料，一个新产品的问题有60％以上可以在设计阶段消除。有限单元法背景设计与应用整体结构为双向拉索体系，上拉索体系为传统的斜拉桥体系，下拉索体系为主桥体下部与主塔下部所形成的拉索体系，包括四种下拉索结构体系，可使主塔内产

5、生的面内弯矩大幅度降低。有限单元法背景设计与应用有限单元法背景设计与应用数字化分析与真实的实验基于先进的计算软件和高性能计算机，有限元分析的计算结果可以精确到使其与真实实验结果的相对误差控制在10％以内。有限单元法背景设计与应用有限单元法背景设计与应用有限单元法背景设计与应用APreliminaryFiniteElementModelofActiveCrustalDeformationintheWesternUSFEM学习的3个层次▲FEM基础▲非线性FEMFEM基本思想；杆系结构----节点平衡/组装法形成单元平衡方程；整体矩阵集合、约束处理；2D平面弹性力学

6、问题FEM分析过程；商业FEM软件基本使用。连续介质力学基础、空间与物质坐标；几何非线性、物理非线性；非线性方程线性化；求解非线性方程的N-R、增量迭代、线性收索、误差控制。基本内容与架构▲高级FEM理论、技术PDE等效转化理论（Galerkin法、泛函/变分）；单元位移模式、形函数；等参元概念；误差估计；编程技术；（独立开发、二次开发、图形拓扑、数据库）；非结构、多场耦合分析长期学习、积累与实践课堂学习，建立概念；软件系统学习练习建模；习题/练习加深概念理解；独立编程熟悉FEM技术环节；拜师学习特殊技巧、难点、方法；网上资源了解最新进展。FEM研究的3个层次基

7、本内容与架构1、有限单元法基本步骤结构离散、单元分析、结构组装与求解2、结构单元离散3、单元位移模式----形函数讲稿提纲一、有限单元法基本步骤基本思路一、有限单元法基本步骤CAD模型单元离散系统集成定型设计基本思路一、有限单元法基本步骤基本思路一、有限单元法基本步骤基本思路一、有限单元法基本步骤建立起单元的插值函数，将场函数表示成单元节点的插值形式；利用数值积分计算出单元的泛函或弱形式积分；通过单元集成形成以节点场函数值为未知量的代数方程组，求解该代数方程组即得求解域场函数的近似解。基本思路一、有限单元法基本步骤有限元方法的基本思想是将场函数的总体泛函或总体解

8、域上的弱形式积分看成是由