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如何做好有限元分析 胡淼（分析产品经理） 4 ^! b% x% |) [
分析前准备
: c9 Y( J' [3 W1 B6 }. s- 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。
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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。
, a6 `1 B; n: X0 n* g+ R 2. 若求解不出来，想办法让他求解出来。这点下面再详述。 ' o& [" `( |& c0 M: _3 Y
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! t1 }6 l1 U. b0 [4 j8 p
3. 若有接触问题，看接触力以及接触面积是否合理。
! i& c, J& j! _! h3 [% ^4. 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。
1 g; A1 i6 z1 E. @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。
- X2 Z2 y+ N9 n e, v% Z5 t! k 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。
' [% P m* y% a0 B7 V* D 3. 边界条件施加不合理。
, {: o" P' w. C0 {8 T- ]2 A 4. 网格太粗，换细一点的试试看。( t# P* u7 e$ z3 P% D- i# }0 I
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。
+ X8 Z1 [' c% H$ }+ o, {6 W: e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。/ Q7 J& O- R7 G; z: e. C
2. 注意有无刚体运动的发生。; @3 @3 c3 Q2 z: k$ }4 O1 P8 C
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。 C1 v; I4 i/ G3 q$ ~; |
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。
% W7 L: H, x1 ]: d) x5. 是否有「孤立的单元」。
1 ^$ B% K0 _* R/ q5 j+ {6. 是否分析模型太大，计算机跑不动。
0 h3 K2 Q- l& i! f! h# \- P- k7. 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。
: ~4 z: G. I& S2 W, |$ e9 ^0 p: o8. 请教别人。
; {: r1 s5 k7 z2 {( C: P; N$ C9. 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
