有限元分析（FEA，F(xiàn)inite Element Analysis），是利用數(shù)學(xué)近似的方法對(duì)真實(shí)物理系統(tǒng)（幾何和載荷工況）進(jìn)行模擬，還利用簡(jiǎn)單而又相互作用的元素，即單元，就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無(wú)限未知量的真實(shí)系統(tǒng)。在工程實(shí)踐中，有限元分析軟件與CAD系統(tǒng)的集成應(yīng)用使設(shè)計(jì)水平發(fā)生了質(zhì)的飛躍，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
１、增加設(shè)計(jì)功能，減少設(shè)計(jì)成本；
２、縮短設(shè)計(jì)和分析的循環(huán)周期；
３、增加產(chǎn)品和工程的可靠性；
４、采用優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低材料的消耗或成本；
５、在產(chǎn)品制造或工程施工前預(yù)先發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題；
６、模擬各種試驗(yàn)方案，減少試驗(yàn)時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。
常見(jiàn)的有限元分析主要有以下幾種：
1、靜態(tài)/準(zhǔn)靜態(tài)分析
各類工程結(jié)構(gòu)、零件及裝配件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核等
2、振動(dòng)/模態(tài)分析
結(jié)構(gòu)固有頻率的提取、瞬態(tài)響應(yīng)分析、DDAM、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析、隨機(jī)響應(yīng)分析、復(fù)特征值分析等
3、高度非線性分析
幾何、材料、邊界非線性分析、采用靈活高效的自動(dòng)增量步長(zhǎng)確保計(jì)算收斂，采用自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)解決大變形問(wèn)題
4、接觸分析
大規(guī)模接觸問(wèn)題的精確求解，面面接觸、自動(dòng)接觸
5、柔性多體動(dòng)力學(xué)分析
對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，并和有限元功能結(jié)合進(jìn)行結(jié)構(gòu)和機(jī)械的耦合分析，并可以考慮機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中的接觸和摩擦
車輛多體動(dòng)力學(xué)分析
6、爆炸和沖擊分析
爆炸、空爆、高速?zèng)_擊
7、跌落和碰撞分析
系統(tǒng)級(jí)分析、考慮裝配預(yù)應(yīng)力
8、復(fù)合材料失效和斷裂分析
虛擬裂紋閉合技術(shù)、裂紋擴(kuò)張模擬、漸進(jìn)式材料失效
9、顯式-隱式聯(lián)合分析
成型回彈分析、焊接裂紋評(píng)估、帶預(yù)應(yīng)力的碰撞、充氣輪胎的沖擊分析
10、成型過(guò)程分析
a、沖壓、冷軋、熱軋、鍛造、彎管等過(guò)程分析，包括各種鈑金件的加工過(guò)程模擬
b、焊點(diǎn)、墊片、螺栓連接分析
c、螺栓預(yù)緊力、法蘭密封和連接、發(fā)動(dòng)機(jī)密封件分析
11、橡膠和輪胎分析
a、豐富的橡膠材料模型、完善的輪胎建模和分析流程、橡膠密封件分析
b、后注塑結(jié)構(gòu)分析
c、直接轉(zhuǎn)化模流分析軟件Moldflow的結(jié)果進(jìn)行后注塑結(jié)構(gòu)分析
d、屈曲和失穩(wěn)分析
e、循環(huán)載荷分析
f、疲勞和耐久性分析
g、根據(jù)結(jié)構(gòu)和材料的受載情況統(tǒng)計(jì)進(jìn)行生存能力分析和疲勞壽命預(yù)估 |
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