Solidworks 2023三维设计及应用教程 课件 7.1.2 有限元分析基础

机电工程学院商跃进欢迎学习计算机三维辅助设计结构强度分析结构强度分析是零件安全工作的保护神。7.1Simulation快速入门7.2Simulation应用实例7.3优化设计7.4耦合场分析7.1Simulation快速入门7.1.1引例-单向拉伸分析7.1.2有限元分析基础7.1.3有限元建模策略学习目标了解有限元的三步曲了解有限元的基本思想和术语掌握Simulation的基本界面和基本操作了解Simulation的主要功能7.1.2有限元分析基础1.有限元定义与基本思想2.有限元常用术语3.通用有限元软件分析三步曲4.Simulation界面5.Simulation分析类型6.Simulation网格控制7.Simulation结果后处理1.有限元定义与基本思想2.基本思想

化整为零，积零为整（数值积分→盖大楼。具有方法论的意义）。

即：将连续的结构离散成有限个单元和节点，将连续体看作是只在节点处相连接的一组单元的集合体；同时选定场函数的节点值作为基本未知量，并在每一单元中假设一近似插值函数以表示单元中场函数的分布规律；进而利用力学中的某些变分原理去建立用以求解节点未知量的有限元法方程，从而将一个连续域中的无限自由度问题化为离散域中的有限自由度问题。求解结束后，利用解得的节点值和设定的插值函数确定单元上以至整个集合体上的场函数。1.何谓有限元法求解数理方程的一种数值计算方法，解决工程实际问题的一种数值计算工具。2.有限元常用术语单元：结构的网格划分中的每一个小的块体称为一个单元。常见的单元类型有线段单元、三角形单元、四边形单元、四面体单元和六面体单元几种。由于单元是组成有限元模型的基础，因此，单元的类型对于有限元分析是至关重要的。节点：确定单元形状的点就叫节点。例如线段单元只有两个节点，三角形单元有三个或者六个节点，四边形单元最少有四个节点等。载荷：工程结构所受到的外在施加的力称为载荷。包括集中载荷和分布载荷等。在不同的学科中，载荷的含义也不尽相同。在电磁场分析中，载荷是指结构所受的电场和磁场作用。在温度场分析中，所受的载荷则是指温度本身。约束：边界条件就是指结构边界上所受到的外加支撑（已知位移）。3.通用有限元软件分析三步曲

从使用有限元程序的角度讲，有限单元法分析又可分成三大步:前处理：画模型，定类型，设属性，分网格。求解：添约束，加载荷，查错误，求结果。后处理：列结果，绘图形，显动画，下结论。4.Simulation界面设计树工具栏启动钮图形区5.Simulation分析类型SolidWorksSimulation可以完成“常规模拟、设计洞察、高级模拟”三部分功能。其中主要专题为：Static(静态)：计算压力、拉力和变形；Frequency(频率)：计算共振频率；Thermal(热力)：计算温度和热流动。6.Simulation网格控制网格大小它是按包围一个单元的球体（实体单元）或圆（壳单元）的直径来定义的。公差表示了网格特征单元的尺寸范围，如单元大小为0.225in，公差设定为0.011，则所有单元的尺寸均在0.214~0.236in范围内。自动过渡对细小特征、孔和圆角自动应用网格控制。在对具有许多细小特征和细节的大模型网格化之前消除选择自动过渡，可以避免不必要地生成大量单元。局部细化在高应力的地方应用网格控制。比率：定义连续过渡单元层间单元大小的比率比率=1.2比率=1.1整体单元9mm局部单元0.5mm7.Simulation结果后处理编辑定义：图表定义、图表选项、图解设定。截面剪裁ISO剪裁探测结果8.Simulation视频演示Simulation基本操作演示小结简要分析了有限元分析的三步曲介绍了有限元的基本思想及术语介绍了Simulation的界面介绍了Simu