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如何做好有限元分析 胡淼（分析产品经理）
4 \. x; i5 {" a$ u分析前准备
/ L/ R" T {1 z5 t1 v0 w& A8 J- 有必要时，参考别人针对类似问题的分析方式。
- 先针对简单的问题作分析，以了解相关的力学现象，并借此了解有限元以及软件的操作。
- 根据以上两点，以及现有设备(计算机速度快不快)以及时间，做适当的简化假设、设定适当的边界条件、材料性质，并决定要采用线性分析、非线性分析、稳态或瞬时等。
- 针对所要分析的问题先研读相关基础理论。
- 决定所分析之工程问题最关键点位于何处。例如应力集中，或有接触的地方。
- 根据以前的人做相关问题的经验，或由简单弹性力学概念，预先评估会遭遇何种困难，以及解决方式。. o4 p9 T% l3 @; N" b
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分析求解 1. 若求解时间过久，可以先去做别的事，例如睡觉、吃饭看书。换句话说，不要浪费时间。5 X. V2 M/ T! D# r, L1 O/ _
2. 若求解不出来，想办法让他求解出来。这点下面再详述。 4 ^ u0 y- E" e; @" u
后处理以及如何判断结果是否正确或合理 1. 经由简单的材料力学判断。这一点很重要，但也不容易，必须要有坚强的材料力学基础才行。 2. 看位移量是否合理。
- ~) J% k: s) E% S3 B$ G/ M. i4 m3. 若有接触问题，看接触力以及接触面积是否合理。
; T! S1 w% e- l+ N$ l4. 必要时(通常都有这个必要)，高应力集中的地方必须做几个不同的网格粗细，以得到收敛的应力值。
* A6 F8 J2 o1 X( c* v+ A2 i结果不合理 1. 如果位移量太大，那不是力量加太大，不然就是材料刚性弄错，再不然就是因次搞错。
# C: X8 u* O: ], [4 T1 v7 [ 2. 边界条件施加方式错误。例如如果要在边界上施加均匀压力，将其总力P 除以边界上节点数，然后于各个节点上施加集中力例，这样有一个问题，左边网格较细，右边叫粗，所以左边的压力会较大，右边较小，总力虽然正确，但却产生了额外的弯矩。( C7 i$ y# k, w# H9 Q' }
3. 边界条件施加不合理。/ {5 ^& J8 W$ E: U. o5 B+ v+ b$ O9 d
4. 网格太粗，换细一点的试试看。6 Y0 h3 j+ z* V6 ^
5. 模型简化太多。例如所要分析的问题含有接触现象，但为简化模型，将其忽略，用线性分析，计算结果很不合理，那就要考虑增加接触模型。 + s4 e7 L9 T7 \
求解失败 1. 注意是否有些必要参数没加，例如忘了定义材料性质。
7 x) e1 U9 E/ V4 W2. 注意有无刚体运动的发生。) v& G2 o9 D$ X/ ?, S1 q1 p
3. 是否输入不合理的材料性质，例如超过0.5 的泊松比，或负的杨氏模量。- P! N. K4 n& r# I
4. 接触问题中，外力或位移的进给量是否太大，或接触单元网格太粗。
( S, h3 ], `5 S- L5 T5. 是否有「孤立的单元」。
2 ^; h8 H: P2 C, q- J% T. \ |6. 是否分析模型太大，计算机跑不动。
2 b$ W" d. A1 |7. 在较进阶的问题中，有些参数的设定必须详细参考软件工具书，或研读相关理论，方能解决问题。7 ?9 O1 l' h! r0 d& @6 f
8. 请教别人。3 c" O/ r! W. C' b
9. 接洽软件设计公司或代理公司。
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发表于 2013-12-6 11:09:21
