1、有限元法基礎知識介紹
1.1.有限元法概念-問題引出

1.2.有限元法概念-近似解法的推導過程

Tip:彈性力學知識
1.3.限元法概念-基本思想

1.4.有限元法概念-計算基本流程

1.5.有限元法概念-有限元模型的構建(理想化的數學抽象)

1.6.有限元法概念-自由度和約束

1.7.有限元法概念-單元類型

2、有限元法基礎知識介紹
2.1.有限元法概念-軟件操作基本流程

2.2.有限元的分類(1)
有限元法可以分為兩類,即線彈性有限元法和非線性有限元法;
線彈性有限元是以理想彈性體為研究對象的,所考慮的變形建立在小變形假設的基礎上。在這類問題中,材料的應力與應變呈線性關系,滿足廣義胡克定律;
線彈性有限元一般包括線彈性靜力學分析與線彈性動力學分析兩方面。
2.3.有限元的分類(2)
其中線彈性有限元法是非線性有限元法的基礎,二者不但在分析方法和研究步驟上有類似之處,而且后者常常要引用前者的某些結果。
非線性問題與線彈性問題的區別:
1)非線性問題的方程是非線性的,一般需要迭代求解(非解析解);
2)非線性問題不能采用疊加原理;
3)非線性問題不總有一致解,有時甚至沒有解;
非線性有限元包括:材料非線性問題、幾何非線性和接觸邊界非線性等三個工程常見類型;
2.4.常見有限元商業軟件
Msc/Nastran:著名結構分析軟件,由NASA研制,近年來衍生出MD Nastran、NX Nastran、MIDAS Nastran FX等;
MSC/Dytran:動力學分析軟件;
Ansys:通用結構分析軟件;
Adina:非線性分析軟件;
Abaqus:非線性分析軟件;
…
3、 有限元分析操作流程介紹
3.1.UG NX 有限元分析的文件結構形式1

Tip:一個主模型多有多個理想化部件、一個理想化部件可以有多個有限元模型部件、一個有限元模型部件可以有多個仿真模型部件。
3.2.UG NX 有限元分析的文件結構形式3

3.3.UG 有限元分析的文件結構含義
- 主模型部件:分析的原始設計部件,包含主模型,裝配,未修改的部件幾何體;
- 理想化部件:是原始部件的一個相關拷貝/提升體;可進行編輯,以提高分析質量;
- 有限元文件:包含材料屬性、網格屬性、單元類型和大小等;
- 仿真文件:包含所有的仿真數據,求解方案,求解步驟,邊界條件;
3.4.UG NX提供了兩種工作流程

3.5.UG NX 有限元分析的工作流程
打開文件,進入高級仿真應用模塊;
創建FEM和SIM文件,指定求解器(決定設置環境和網格語言)
創建Solution;
理想化幾何體(移除細節特征,分割幾何體,創建中面等);
顯示FEM文件,准備划分網格;
定義材料屬性和網格的物理屬性;
檢查網格質量;
顯示SIM文件,應用載荷和約束到模型;
求解;
進入后處理檢查結果。

3.6.仿真導航器窗口分級樹及其主要節點

4、 有限元分析結果評價的常見方法

5、 有限元分析學習的基本方法
掌握有限元分析相關的基礎課程和專業知識,比如:材料力學、彈性力學、有限元基礎、振動基礎、振動力學等等;
先從線性靜力學結構分析學起,掌握一些有限元分析的基本術語,熟練掌握有限元分析的工作流程和關鍵步驟;
掌握靜力學有限元分析方法后,根據工作或者研究的需要,學習一些專業模塊的有限元分析方法,比如振動響應、熱力學等有限元分析;
從模擬有限元分析實例開始,掌握操作要點后,再獨立應用有限元手段,逐步去解決實際問題。

