有限元学习心得.doc

有限元学****心得吴清鸽车辆工程411短短八周的有限元课已经结束。关于有限元,我一直停留在一个很模糊的概念。我知道这是一个各个领域都必须涉及的点,只要有关于CAE分析的,几乎都要涉及有限元。总体来说,这是一门非常重要又有点难度的课程。有限元方法(finiteelementmethod)或有限元分析(finiteelementanalysis),是求取复杂微分方程近似解的一种非常有效的工具,是现代数字化科技的一种重要基础性原理。将它用于在科学研究中,可成为探究物质客观规律的先进手段。将它应用于工程技术中,可成为工程设计和分析的可靠工具。本课程教学基本内容有固体力学和结构力学简介;有限元法基础;桁架、梁、刚架、二维固体、板和壳、三维固体的有限元法;建模技术;热传导问题的有限元分析;:、梁和板结构的三组基本力学方程,即表示位移-应变关系的几何方程,表示应力-应变关系的本构方程和表示内力-外力关系的平衡方程。,即哈密尔顿原理。掌握有限元分析的基本方法及步骤,包括域的离散、位移插值、构造形函数、单元有限元方程的建立、坐标变换、整体有限元方程的组装、整体有限元方程的求解技术。、梁结构、刚架结构、二维固体、板和壳结构、三维固体的有限元法分析技术,包括他们具体的形函数构造,应变矩阵,局部坐标系和整体坐标系中的单元矩阵。各种结构的实例研究。。包括单元类型的选择,单元畸形的限制,不同阶数单元混用时网格的协调性问题,对称性的应用(平面对称、轴对称、旋转对称、重复对称),由多点约束方程形成刚域及应用(模拟偏移、不同自由度单元的连接、网格协调性的施加)等,以及多点约束方程的求解。以PATRAN有限元通用软件为例了解一般商业有限元软件的组成及结构。掌握PATRAN软件的基本使用。利用PATRAN软件上机实践完成两个上机练****刚架结构有限元分析和三维固体有限元分析。课程的具体学****内容:内容:三节点三角形单元:单元分析、总刚度矩阵组装、引入约束条件修正总刚度矩阵、载荷移置、方程求解;四边形单元分析、四节点四面体单元分析、八节点六面体单元分析;其他常用单元形函数、自由度。1、,形成单元刚度矩阵。不失一般性,从图1-1三角形离散结构中任取一个单元,设单元编号为e,单元节点按右手法则顺序编号为i,j,m,在定义的坐标系xOy中,节点坐标分别为(xi+yi),(xj+yj),(xm+ym),节点位移和节点力表示如图1-1所示。取结点位移作基本未知量。由结点位移求结点力:其中,转换矩阵称为单元刚度矩阵。单元分析的主要目的就是要求出单元刚度矩阵。单元分析的步骤可表示如下:,单元任意一点的位移可用位移分量u,v描述,他们是坐标x,y的函数。假定三节点单元的位移函数为x,y的线性函数,六个节点位移只能确定六个多项式的系数,所以平面问题的3结点三角形单元的位移函数如下:所选用的这个位移函数,将单元内部任一点的位移定为座标的线性函数,位移模式很简单。位移函数写