第6章_有限元建模方法

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1、第六章　有限元建模方法MethodofFiniteElementModelingCAD/CAE/CAM技术6.1有限元建模概述6.2几何模型的建立6.3单元类型及单元特性6.4网格划分方法6.5边界条件定义第六章　有限元建模方法Kt{Pt}结果处理、显示、分析、求单元应力、应变载荷移置RK边界条件定义解线性方程组总刚集成单元分析结构离散ke前处理pre-processing求解solving后处理Post-processing6.1有限元建模概述一、有限元分析的三个阶段modelingPost-processingSolving(Calculatin

2、g)PhysicalproblemOrDesignEvaluateOptimizemodifyFiniteelementmodelresults6.1有限元建模概述ModelingAffectingtheresultaccuracy二、有限元建模的重要性AffectingthecalculatingprocessHighrequirementsforanalyststime-consuming—akeystageintheprocessoffiniteelementanalysis6.1有限元建模概述FiniteelementmodelNodedataElementdataBo

3、undaryconditiondatasolversInputdataShapeandmaterialInteractionwithoutside三、有限元模型的定义6.1有限元建模概述有限元模型节点数据单元数据边界条件数据节点编号坐标值坐标参考系代码位移参考系代码节点总数单元编号单元节点编号单元材料特性码单元物理特性值码单元截面特性位移约束数据载荷条件数据热边界条件数据码其它边界条件数据码相关几何数据四、有限元建模的基本原则1、保证精度原则单元数量最大变形6.1有限元建模概述四、有限元建模的基本原则1、保证精度原则单元数量最大变形一次单元二次单元真实解6.1有限元建模概述四、

4、有限元建模的基本原则2、控制规模原则1.计算时间2.存储容量3.计算精度4.其他6.1有限元建模概述测试分析问题定义有限元模型实际结构设计方案几何模型建立单元类型选择单元特性定义网格划分模型检查边界条件定义软件单元库计算结果比较模型修正五、建模的一般步骤6.1有限元建模概述ExampleofmodelingfixedCalculation:stress,deformation,reaction6.1有限元建模概述PlanestressstructureStaticanalysisLinear分析问题定义6.1有限元建模概述CADmodeldetailsignoredGeomet

5、ricmodelforFEA6.1有限元建模概述Elementtype：3节点三角形平面应力单元单元类型选择6.1有限元建模概述Elementproperties：材料特性：E,µ单元厚度：t单元特性定义6.1有限元建模概述网格划分6.1有限元建模概述模型检查低质量单元畸形单元重合节点重合单元6.1有限元建模概述固定约束集中力边界条件定义6.1有限元建模概述ModelingSolvingPost-processing6.1有限元建模概述deformation6.1有限元建模概述Stressdistribution6.1有限元建模概述Reaction6.1有限元建模概述6.2几何

6、模型的建立一、几何模型的定义geometricdescriptionofanalyzedobjectsprovidinggeometricinformationformeshing6.2几何模型的建立一、几何模型的定义AnalyzedObjectMeshingGeometricmodeldomain6.2几何模型的建立CAD模型FEA几何模型6.2几何模型的建立结构类型几何模型型式平面（应力、应变）问题表面模型轴对称问题空间问题实体模型杆件结构线框模型薄板弯曲问题表面模型薄壳问题轴对称薄壳问题线框模型6.2几何模型的建立二、形状处理方法ActualshapeExtracting

7、ProcesstheactualshapeGeometricmodel1、降维处理3D2DSimplifySolidmodelPlaneEasytomesh6.2几何模型的建立6.2几何模型的建立2、细节简化IgnoreDetailsDetailsAffectingsizeandrelativedensityofmesh——relativelyverysmall6.2几何模型的建立6.2几何模型的建立Considerationswhenignoringdetails1.Stressmagni