材料仿真模拟软件开发概念
来源:广州软件开发 编辑:广州软件开发公司 日期:2020-06-08
有限元法的基本概念
对于接连体的受力问题,既然作为一个整体获得准确求解好不容易;于是,作为近似求解,能够设想地将整个求解区域离散化,分化成为定形状有限数量的小区域(即单元)彼此之间只在必定数量的指定点(即节点)处彼此衔接,组成一个单元的集合体以替代原来的连续体,弯曲凹模的受力剖析所示;只要先求得各节点的位移,即能依据相应的数值方法近似求得区域内的其它各场量的分布;这便是有限元法的基本思想。
从物理的视点了解,行将一个接连的凹模截面分割成所示的有限数量的小三角形单元,而单元之间只在节点处以铰链相衔接,由单元组合成的结构近似替代原来的接连结构。假如能合理地求得各单元的力学特性,也就能够求出组合结构的力学特性。于是,该结构在定的束缚条件下,在给定的载荷效果,各节点的位移即能够求得,从而求出单元内的其它物理场量。这便是有限元方法直观的物理的解说。
从数学视点了解,是将所示的求解区域剖分红许多三角形子区域,子域内的位移能够由相应各节点的待定位移合理插值来表明。依据原问题的控制方程(如最小势能原理)和束缚条件,能够求解出各节点的待定位移,从而求得其它场量。推广到其它接连域问题,节点未知量也能够是压力、温度、速度等石物理量。这便是有限元方法的数学解说
从有限元法的解说可得,有限元法的实质便是将一个无限的接连体,理想化为有限个单元的组合体,使复杂问题简化为适合于数值解法的结构型问题;且在定的条件下,问题简化后求得的近似解能够趋近于实在解。
因为对整个接连体进行离散,分化成为小的单元;因此,有限元法可适用于任意复杂的几许结构,也便于处理不同的边界条件;在满足条件下,假如单元越小、节点越多,有限元数值解的精度就越高。但随着单元的细分,需处理的数据量十分巨大,选用手工方法难以完结,必须借助计算机;计算机具有大存储量和高计算速度等优势,同时由单元计算到集合成整体区域的有限元剖析,都很适合于计算机的程序设计,可由计算机自动完结;因此,跟着计算机技术的开展,有限元剖析才得以敏捷的开展。
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