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有限元分析的研究现状与发展趋势

时间:2018-12-23 22:08来源:毕业论文
有限元分析基本特点有限元分析是简单的来说就是替代法,由烦化简,直至得到一个简单的问题求解。它将要求的部分化为很多可以求出的小部分,对每一个子部分进行求解。因为方法

有限元分析基本特点有限元分析是简单的来说就是替代法,由烦化简,直至得到一个简单的问题求解。它将要求的部分化为很多可以求出的小部分,对每一个子部分进行求解。因为方法是使用替代法而不是对真实问题的解决,因此运用有限元求解问题得到的只能是一个近似的值,而不是一个准确的答案。然而幸运的是,运用有限元求解问题的误差相较问题建模时的误差算是很小的,因此有限元的方法的误差也就在可以接受的范围之内了。31907
有限元方法和其他方法相比,仅仅是将近似应用在一个很小的子区域内,它将函数定义在简单几何形状(如二维问题中的任意四边形或三角形)的单元域上,且不考虑整个定义域的复杂边界条件,使计算变得简单易行,同时这也是其受到广泛关注的原因。论文网
常用有限元分析软件
有限元法求解问题的基本过程主要包括:分析对象的离散化、有限元求解、计算结果的后处理三部分[12]。常用的分析软件有:
(1)通用有限元分析软件:ANSYS,NASTRAN等。ANSYS可以分析多学科的问题,例如:电机、机械、电磁、热力学等[13];
(2)国产有限元分析软件:FEPG, SciFEA, JiFEX, KMAS等。
 有限元分析的发展趋势
1、与通用计算机辅助设计 (Computer Aided Design,CAD)软件的无缝集成
未来有限元程序发展的方向个人认为会使与CAD相结合,也就是先用CAD软件将其各部分进行模拟设计,然后对这个勾勒出来的模型进行有限元的分析与计算,通过计算得出结果,看是否符合要求,若不符合则回到第一步再次模拟设计,如此往复循环,直到设计出符合要求的为止,从而使设计变得更加方便快捷。由于巨大的市场需求,很多有限元设计软件都带有CAD接口,这样方便各类工程师的使用。 源自$六l维,论:文w网)加7位QQ3249^114 www.lwfree.cn
2、更为强大的网格处理能力
使用有限元的方法,首先要将一个连续的问题分解为很多离散的子问题。由于子问题域的大小(即网格的大小)直接影响到这个问题的答案的精确度,各个商业机构都对网格大小进行了相当深入的研究,使得网格的质量得到了极大的提升,有限元求解的答案也越来越精确。
3、由求解线性问题发展到求解非线性问题
现代科技的深入研究发现很多问题用线性计算的方法已经无法解决,很多问题不仅仅是线性的问题,涉及的内容之广已经无法用简单的线性模型进行描述。但是同时,现代数学人工计算非线性问题也是相当的复杂。因此很多商业机构看准契机,耗巨资开发非线性软件以求占领市场,如ADINA、ABAQUS等。这些软件都具有非常强大的非线性计算能力和数量巨大的非线性模型。
 4、由单一结构场求解发展到耦合场问题的求解
最早使用有限元的领域是航空科学,其初衷是用来计算线性问题和单一的模型。经过大量的计算证明有限元对数值的计算有着强大的优势。如今有限元的在各个领域的尖端科技的数值计算都发挥着巨大的作用,在未来也将在耦合场的求解中拥有一席之地。 有限元分析的研究现状与发展趋势:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20181223/28221.html
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