有限元分析基础:单元实常数设定详解

需积分: 45 3 下载量 77 浏览量 更新于2024-08-21 收藏 5.13MB PPT 举报
"该资源是关于有限元分析基础的教程,着重讲解了如何在有限元分析软件中定义单元实常数。" 在有限元分析中,定义单元实常数是一项关键任务,它涉及到将特定的物理属性赋予分析中的单元。在本教程中,通过选择“Main Menu > Preprocessor > Real Constants > Add/Edit/Delete”,用户可以打开一个对话框来设定这些常数。接着,通过点击“Add”按钮并选择“Type 1 SHELL51”单元类型,用户可以在“Real Constant Set Number 1, for SHELL51”对话框中输入如TK(I)项的值(例如0.005)以定义该单元类型的特定常数。 有限元分析是一种广泛应用的数值计算方法,用于解决各种工程问题,如结构静力分析、空间问题以及轴对称旋转问题等。这种方法的基本思想是将复杂的工程问题划分为许多小的互连部分,即有限元,然后对每个元素应用数学和力学原理来构建方程。根据推导方法,有限元法可分为直接刚度法、变分法和加权余量法。 有限元分析的基本步骤包括: 1. 将待解区域离散化为有限个单元。 2. 选择适当的插值函数(形状函数)来近似单元内的场变量。 3. 形成描述单元行为的局部矩阵方程。 4. 组合所有单元方程以构成整体系统的矩阵方程。 5. 处理约束条件,如固定边界或其他边界条件。 6. 解决系统方程,计算未知变量,并进行后处理,如计算其他相关参数。 教程中还提到了一些工程实例,如铲运机的举升工况测试和有限元分析,展示了有限元法在实际工程问题中的应用,如结构应力分析、速度场分布和振动分析等。此外,对结构几何构造分析的介绍强调了结构几何稳定性的重要性,只有几何不变的结构才能有效承受和传递载荷。如果结构本身或约束条件导致几何可变,那么结构可能无法正常工作。因此,进行几何构造分析是有限元分析前的必要步骤,以确保分析的正确性和有效性。