有限元的分析(fea) 方法.ppt

有限元分析及应用讲义?分析的对象的一些行为?计算出的几何项?求解的自由度及应力?反作用力或节点力识别无效的结果识别无效的结果有限元分析及应用讲义 2 : ?重力方向总是竖直向下的?离心力总是沿径向向外的?没有一种材料能抵抗 1,000,000 psi 的应力?轴对称的物体几乎没有为零的环向应力?弯曲载荷造成的应力使一侧受压,另一侧受拉如果只有一个载荷施加在结构上,检验结果比较容易. 如果有多个载荷,可单独施加一个或几个载荷分别检验,然后施加所有载荷检验分析结果. 有限元分析及应用讲义 3 2. : 计算出的几何项: 在输出窗口中输出的质量特性,可能会揭示在几何模型、材料属性(密度)或实常数方面存在的错误. : ?确认施加在模型上的载荷环境是合理的. ?确认模型的运动行为与预期的相符 - 无刚体平动、无刚体转动、无裂缝等.?确认位移和应力的分布与期望的相符,或者利用物理学或数学可以解释. 有限元分析及应用讲义 4 4. 、压力和惯性力平衡. 在所有约束节点的竖直方向的反作用力...,不包括由这个约束方程传递的力. …必须与施加的竖直方向的载荷平衡有限元分析及应用讲义 5 反作用力和节点力反作用力和节点力( (续续) ) 在任意选取的单元字集中的节点力,应与作用在结构此部分的已知载荷向平衡,... …必须与被选择的单元上施加的竖直方向的载荷平衡注意包含在约束方程中自由度的反力,不包括由这个约束方程传递的力. 有限元分析及应用讲义??网格误差估算网格误差估算??局部细化局部细化??P P方法方法& &举例举例 ANSYS ANSYS 网格划分精度估算网格划分精度估算有限元分析及应用讲义 7 ANSYS ANSYS 网格误差估计网格误差估计 ANSYS 通用后处理包含网格离散误差估计. 误差估计是依据沿单元内边界的应力或热流的不连续性,是平均与未平均节点应力间的差值. Elem 1 Elem 2 ? avg = 1100 ? = 1200 ? = 1000 ? avg = 1200 ? = 1300 ? = 1100 (节点的?s 是积分点的外插) 有限元分析及应用讲义 8 误差估计作用条件: ?线性静力结构分析及线性稳态热分析?大多数 2- D 或 3- D 实体或壳单元? PowerGraphics off 误差信息: ?能量百分比误差 sepc ?单元应力偏差 sdsg ?单元能量偏差 serr ?应力上、下限 smnb smxb ANSYS ANSYS 网格误差估计网格误差估计有限元分析及应用讲义 9 能量百分比误差能量百分比误差是对所选择的单元的位移、应力、温度或热流密度的粗略估计. 10 %以下. 如果不选择其他单元,而只选择在节点上施加点载荷或应力集中处的单元,误差值有时会达到 50% 或以上. SEPC ~ 2 % PowerGraphic off Main menu > general postproc > plot results > deformed shape 选: Def+undefedge 有限元分析及应用讲义 10 要检验某个位置的网格离散应力误差,: 节点 n的应力矢量: 所关心位置上的应力偏差值~ 450 psi (30,000 psi 应力的 %) 应力偏差察看应力偏差: Plot Results > Element Solu > Error Estimation > Stress deviation (SDSG) ?????? in an in???????? ne Ni inanN ne??? 1??