有限元法的計(jì)算步驟.ppt

有限元法的計(jì)算步驟,有限元法的計(jì)算步驟歸納為以下三個(gè)基本步驟：網(wǎng)格劃分，單元分析，整體分析。 (1)網(wǎng)格劃分 有限元法的基礎(chǔ)是用有限個(gè)單元體的集合來代替原有的連續(xù)體。因此首先要對(duì)彈性體進(jìn)行必要的簡化，再將彈性體劃分為有限個(gè)單元組成的離散體。單元之間通過單元節(jié)點(diǎn)相連接。由單元、結(jié)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)連線構(gòu)成的集合稱為網(wǎng)格。 (2)單元分析 對(duì)于彈性力學(xué)問題，單元分析，就是建立各個(gè)單元的節(jié)點(diǎn)位移和節(jié)點(diǎn)力之間的關(guān)系式。由于將單元的節(jié)點(diǎn)位移作為基本變量，進(jìn)行單元分析首先要為單元內(nèi)部的位移確定一個(gè)近似表達(dá)式，然后計(jì)算單元的應(yīng)變、應(yīng)力，再建立單元中節(jié)點(diǎn)力與節(jié)點(diǎn)位移的關(guān)系式。,(3)整體分析 對(duì)由各個(gè)單元組成的整體進(jìn)行分析，建立節(jié)點(diǎn)外載荷與結(jié)點(diǎn)位移的關(guān)系，以解出結(jié)點(diǎn)位移，這個(gè)過程為整體分析。再以彈性力學(xué)的平面問題為例，如圖9所示，在邊界結(jié)點(diǎn)i上受到集中力作用。結(jié)點(diǎn)i是三個(gè)單元的結(jié)合點(diǎn)，因此要把這三個(gè)單元在同一結(jié)點(diǎn)上的結(jié)點(diǎn)力匯集在一起建立平衡方程。,附：FELAC 2.0軟件簡介 FELAC 2.0采用自定義的有限元語言作為腳本代碼語言，它可以使用戶以一種類似于數(shù)學(xué)公式書寫和推導(dǎo)的方式，非常自然和簡單的表達(dá)待解問題的微分方程表達(dá)式和算法表達(dá)式，并由生成器解釋產(chǎn)生完整的并行有限元計(jì)算C程序。 FELAC 2.0的目標(biāo)是通過輸入微分方程表達(dá)式和算法之后，就可以得到所有有限元計(jì)算的程序代碼，包含串行程序和并行程序。該系統(tǒng)采用一種語言(有限元語言)和四種技術(shù)(對(duì)象技術(shù)、組件技術(shù)、公式庫技術(shù)生成器技術(shù))開發(fā)而成。并且基于FELAC 1.0的用戶界面，新版本擴(kuò)充了工作目錄中右鍵編譯功能、命令終端輸入功能，并且豐富了文本編輯功能，改善了用戶的視覺體驗(yàn)，方便用戶快速便捷的對(duì)腳本或程序進(jìn)行編輯、編譯與調(diào)試。其中并行版在前后處理上進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)。,元計(jì)算科技發(fā)展有限公司是一家既年青又悠久的科技型企業(yè)。年青是因?yàn)樗幵趹?zhàn)略重組后的初創(chuàng)期，悠久是因?yàn)樗辛酥袊茖W(xué)院數(shù)學(xué)研究所在有限元和數(shù)值計(jì)算方面所開創(chuàng)的光榮傳統(tǒng)。元計(jì)算的目標(biāo)是做強(qiáng)中國人自己的計(jì)算技術(shù)，做出中國人自己的CAE軟件。 元計(jì)算秉承中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院有限元自動(dòng)生成核心技術(shù)（曾獲中科院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)），通過自身不懈的努力與完善，形成一系列具有高度前瞻性和創(chuàng)造性的產(chǎn)品。 元計(jì)算產(chǎn)品適用范圍廣泛，目前有國內(nèi)外專業(yè)客戶300余家，涉及美、加、日、韓、澳、德、新等國，遍布石油化工、土木建筑、電磁電子、國防軍工、裝備制造、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域。,有限元語言及編譯器（Finite Element Language And its Compiler，以下簡稱FELAC）是中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院梁國平研究院于1983年開始研發(fā)的通用有限元軟件平臺(tái)，是具有國際獨(dú)創(chuàng)性的有限元計(jì)算軟件，是PFEPG系列軟件三十年成果（1983年2013年）的總結(jié)與提升，有限元語言語法比PFEPG更加簡練，更加靈活，功能更加強(qiáng)大。目前已發(fā)展到2.0版本。其核心采用元件化思想來實(shí)現(xiàn)有限元計(jì)算的基本工序，采用有限元語言來書寫程序的代碼，為各領(lǐng)域，各類型的有限元問題求解提供了一個(gè)極其有力的工具。FELAC可以在數(shù)天甚至數(shù)小時(shí)內(nèi)完成通常需要一個(gè)月甚至數(shù)月才能完成的編程勞動(dòng)。,Thank you,