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西安本根专业经营Ncode、FEA等产品及服务

2019/12/13 8:43:01
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延伸拓展
详情介绍:有限元分析(FEA)是虚拟环境中产品和系统的建模,用于查找和解决可能的(或现有)结构或性能问题。FEA是有限元方法(FEM)的实际应用,它由工程师和科学家用于对复杂的结构、流体和多物理场问题进行数学建模和数值求解。FEA软件可在各种行业中使用,但最常用于航空、生物力学和汽车行业。FEA利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。利用简单而又相互作用的元素(即单元),就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。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。因为实际问题被较简单的问题所代替,所以这个解不是准确解,而是近似解。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。FEA是那些集合在一起能够表示实际连续域的离散单元。有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用,例如用多边形(有限个直线单元)逼近圆来求得圆的周长,但作为一种方法而被提出。有限元法被称为矩阵近似方法,应用于航空器的结构强度计算,并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。经过短短数十年的努力,随着计算机技术的快速发展和普及,有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域,成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析方法。FEA应用于航空器的结构强度计算,随有计算机技术的快速发展和普及,现在有限元方法因其高效已广泛应用于几乎所有的科学技术领城。有限元方法与其他求解边值问题近似方法的根本区别在于它的近似性仅限于相对小的子域中。20世纪60年代初首次提出结构力学计算有限元概念的克拉夫(Clough)教授形象地将其描绘为:“有限元法=RayleighRitz法+分片函数”,即有限元法是RayleighRitz法的一种局部化情况。FEA模型包含点系统,称之为“节点”,它们形成了设计的轮廓连接到这些节点的是有限元本身,它们形成了有限元网格且包含模型的材料和结构属性,从而决定模型如何对某些条件作出反应。有限元网格的密度可能在整个材料中都不同,具体取决于特定区域应力水平的预期变化。 与应力变化较小或没有应力变化的区域相比,应力发生较大变化的区域通常需要更高的网格密度。 特征点可能包括之前已测试的材料的断裂点、圆角、拐角、复杂细节和高应力区域。

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发布时间:2019年12月13日

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