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機械社區

標題: 你說有限元分析有用嗎？ [打印本頁]
作者: 滄海一穌    時間: 2016-11-17 10:58
標題: 你說有限元分析有用嗎？
在我的上一篇帖子中，提出了如何減小梁的變形的問題，在大家的啟發下現在問題已解決，與大家一起分享下。
0 f% `* k0 n1 m8 D- m一、如何減小梁的變形？8 f: q! y' m2 s. n9 s* p  O
首先需要了解，梁的抗彎能力與軸慣性矩成正比，我就從軸慣性矩的定義式出發發現影響因素有兩點一是梁截面面積，二是梁的高度，而高度是更加敏感的參數，因為周慣性矩與高度三次方成正比，這是理論支撐。具體的做法可以加高支撐梁高度、加大截面面積，有時將連個慣性矩和二為一有奇效，這次我給企業解決的那個問題就是采用的這種方法。那么這時問題就來了，梁的高度加高到多少合理，截面面積怎么改變最有效，尤其是在批量生產考慮成本時。我們在前期研發時可能的不斷試驗驗證，這樣一來就造成了人工、物力、時間的大量浪費。怎么減小研發周期，降低成本？我的感受是必須將有限元分析應用到設計研發中。
8 G5 {# `) v, k$ p! a* |5 H+ a二、有限元分析& L) M2 k! D# Y/ L; L
通過建立軟件建立數字化模型，對于每一次結構改進的效果可以直接快速的量化分析，大大減少試驗次數，這次利用有限元分析給企業解決了實際問題，他們應該感受很深，目前正在給他們做培訓。; z# M/ _8 m& T% \# U! ^2 u
有限元的結果準不準呢？
8 q, [! C4 p2 d' I2 ?! r有限元分析本身是個近似解，但對于工程問題具有足夠精度了。至于分析出來的結果準不準就取決于分析人員的素質。7 ?+ |# R+ u5 b" h0 F- e0 W
影響一個模型結果準確性的因素主要取決于兩個方面：一是模型簡化，二是邊界條件的施加，準確的模擬實際約束、載荷情況可以說是分析的精髓。* Q- }% f7 D( U2 G
希望越來越多的工程技術人員不僅能夠設計，也能夠對于設計的產品進行分析。
; {. a, I9 G( G; V' nPS：目前我研二，個人感受，若有不對之處大家多多指教。
& m# H) d8 z& l1 r/ L2 A8 D
作者: 慕圣    時間: 2016-11-17 11:48
有用
作者: 寂靜天花板    時間: 2016-11-17 12:21
對于非線性分析或許有點用處
作者: sunza501    時間: 2016-11-17 13:37
沒用過...
作者: 滄海一穌    時間: 2016-11-17 14:00
寂靜天花板 發表于 2016-11-17 12:21
3 x8 b6 I& p( E) n. K對于非線性分析或許有點用處
; J+ z) p4 D9 s/ x& B
只純粹的分析一個梁的確沒有意義，材料力學的基本公式就解決了，但是在一個大的結構中梁作為關鍵部件，當對他的變形量要求很高時有限元分析同樣發揮出很大作用！起碼很多改進方案不用試驗就可以知道改進效果！
作者: 面壁深功    時間: 2016-11-17 14:01
肯定有用
作者: 滄海一穌    時間: 2016-11-17 14:05
寂靜天花板 發表于 2016-11-17 12:21
0 h# k5 r! U& h$ ^# H& l7 Y* k對于非線性分析或許有點用處
# D! G% S7 v/ j5 S  Y9 W0 l
對于動力學分析或許也有點用處，要不然1.5m孔徑的反射鏡發射到太空也不會提前進行動力學分析、試驗了。0 y3 f, c* ?/ @) `
作者: 小河HH    時間: 2016-11-17 14:23
可以作為參考，有些指導的作用。
作者: mec1993    時間: 2016-11-17 17:06
使你設計的結構更有說服性
作者: 程一曦    時間: 2016-11-17 19:15
有限元是個不錯的東西
作者: 囧字輩    時間: 2016-11-17 21:26
有參考價值呀" B$ [3 m: Z: o1 P+ R& h3 W
作者: 蔡皓618    時間: 2016-11-17 22:03
可是我還不會用。認識的人里面也幾乎沒有會用的。想學，但是一看公式就有點暈。怎么辦？
作者: 淡然    時間: 2016-11-17 22:17
有限元分析，對于產品的優化設計還是非常有用。
作者: albert.tang    時間: 2016-11-18 08:36
算對了的情況下有用。
作者: 滄海一穌    時間: 2016-11-18 09:53
蔡皓618 發表于 2016-11-17 22:03
2 O& N: B# l5 S# \0 I; g可是我還不會用。認識的人里面也幾乎沒有會用的。想學，但是一看公式就有點暈。怎么辦？
; B3 |; v+ ~, a# u
可以先看清華大學曾攀的《有限元法》比較簡單，學習一款軟件。前處理比較好的軟件可以學習下HYPERMESH,求解器非線性分析可以學ABAQUS,動力學比較好的可以使用nastran，這款軟件算的更加準確些（同一個FEA模型我做過比較）我們做航天產品分析求救都用它。后期要學習彈性力學，需要把偏微分方程搞明白。
6 b. t1 r0 z  s) W4 ?" Z. m
作者: 滄海一穌    時間: 2016-11-18 09:56
淡然 發表于 2016-11-17 22:17
% G& ^8 F0 ~4 _4 ~3 o! I  d0 Y有限元分析，對于產品的優化設計還是非常有用。

" D# }# a6 |+ M2 f. t6 E' {' [在概念設計階段拓撲優化非常好，后期設計尺寸優化，將分析運用到設計真的可以節省很大成本，可惜很多人對于仿真分析不屑一顧。
, ^1 a& w) y- q
作者: 廣交損友    時間: 2016-11-18 09:59
有用是有用  但是一般的不會用
作者: bjcsky    時間: 2016-11-18 10:50
知道有限元分析有用，但是實際設計中很少去計算分析。
作者: 滄海一穌    時間: 2016-11-18 13:12
滄海一穌 發表于 2016-11-18 09:56
6 F& v! y6 Q- N! L) H在概念設計階段拓撲優化非常好，后期設計尺寸優化，將分析運用到設計真的可以節省很大成本，可惜很多人對 ...

( d' z/ O8 ~7 A7 W( y2 V) d這個帖子主要相應你前段時間的號召，問題解決了跟大家分享一下解決方案
8 z; U2 ]# K4 I至于專門發個有限元方面的貼，我擔心講不深刻，貽笑大方。1 v+ b, R4 G1 w5 e+ f' `
作者: 滄海一穌    時間: 2016-11-18 13:13
bjcsky 發表于 2016-11-18 10:50
% \& C7 p# C: P知道有限元分析有用，但是實際設計中很少去計算分析。
6 |: j# ~/ g7 D. D1 [, t# ^  s$ @
這的確是現狀! @3 Q5 F0 i' F1 e" ~, D  i% F+ j
作者: 小漠    時間: 2016-11-18 21:03
但就是真的很考驗分析人員的素質，實際中最后還是需要試驗進行驗證，有限元分析提供前期的數據支持。
作者: oldpipe    時間: 2016-11-19 00:03
問題一，梁的高度：實際的工程問題中，剛性不是與高度掛鉤的唯一因素。問題的提法往往會是：總高度不大于h時，總變形最小，或者：總變形量不大于x時，總高度最小……等等，總會有其他一些限定條件。綜合這些條件，判斷會容易一些。問題二，算有限元一定是用專用計算軟件的，實際工作中現實而保險的做法是拿到一套系統后，首先用來計算自己熟悉的，數據比較豐富的成熟結構，將計算結果與實際數據比較，再用于新結構設計計算時對誤差會有大致的判斷。" v2 v/ r3 E0 |/ X$ [

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作者: eastrong    時間: 2016-11-19 02:07
做報告里的插圖，倒是挺添彩的。
作者: 滄海一穌    時間: 2016-11-19 18:19
oldpipe 發表于 2016-11-19 00:03
4 T0 n5 Z: a, v$ ]問題一，梁的高度：實際的工程問題中，剛性不是與高度掛鉤的唯一因素。問題的提法往往會是：總高度不大于h ...
6 l* A# f& D- E- A+ m+ r
大俠經驗豐富啊
作者: 滄海一穌    時間: 2016-11-19 18:20
小漠 發表于 2016-11-18 21:030 V6 [9 {  |) o  _( W
但就是真的很考驗分析人員的素質，實際中最后還是需要試驗進行驗證，有限元分析提供前期的數據支持。

' ]. X% Y; c/ o是的  最后一步還是要試驗一下的8 `( ~# _; {' t& l+ ^+ R+ _: ?
作者: 勿擾意志    時間: 2016-11-21 12:55
滄海一穌 發表于 2016-11-18 09:53( A* U4 ^) u7 ]
可以先看清華大學曾攀的《有限元法》比較簡單，學習一款軟件。前處理比較好的軟件可以學習下HYPERMESH,求 ...
: @- X7 L5 L0 u! V: C3 F5 g
大神指路，可以跟著走
作者: 科學小子    時間: 2016-11-21 12:59
目前用workbench，肯定有用的
作者: 滄海一穌    時間: 2016-11-21 15:04
滄海一穌 發表于 2016-11-18 09:531 l2 T$ B- ]7 t+ j# \/ ^2 G
可以先看清華大學曾攀的《有限元法》比較簡單，學習一款軟件。前處理比較好的軟件可以學習下HYPERMESH,求 ...

3 p7 M  Z  q0 uhypermesh14.0可以多步撤回，其他版本只能是常保存下，這樣一旦錯了失去的工作量也不大。9 E! ^) I& O  ?! F9 {8 z
另外，我想說我也是小菜鳥
3 P1 u. O0 I' E2 B3 Q
作者: scxf    時間: 2016-11-22 09:57
能找出薄弱處，優化設計。
作者: 瓜田李子    時間: 2016-11-22 14:37
有用是有用，可惜我不會



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