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有限元分析法(FEM)是將連續(xù)體離散化，通過(guò)對(duì)有限個(gè)單元作分片插值求解各種力學(xué)、物理問(wèn)題的一種數(shù)值方法。有限元法把連續(xù)體離散成有限個(gè)單元，每個(gè)單元的場(chǎng)函數(shù)是只包含有限個(gè)待定節(jié)點(diǎn)參量的簡(jiǎn)單場(chǎng)函數(shù)，這些單元場(chǎng)函數(shù)的集合就能近似代表整個(gè)連續(xù)體的場(chǎng)函數(shù)，根據(jù)能量方程或加權(quán)參量方程可建立有限個(gè)待定參量的代數(shù)方程組，求解此離散方程組就得到有限元法的數(shù)值解。有限元法已被用于求解線性和非線性問(wèn)題，并建立了各種有限元模型，如協(xié)調(diào)、不協(xié)調(diào)、混合、雜交、擬協(xié)調(diào)元等，有限元法十分有效，通用性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛，已有多大型或?qū)Ｓ贸绦蛳到y(tǒng)供工程設(shè)計(jì)使用結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，有限元法也被用于計(jì)算機(jī)輔助制造中。
有限元法的基本思路即，先把一個(gè)原來(lái)是連續(xù)的物體剖分成有限個(gè)單元，且它們相互連接在有限個(gè)節(jié)點(diǎn)上，承受等效的節(jié)點(diǎn)載荷，并根據(jù)平衡條件來(lái)進(jìn)行分析，然后根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件把這些單元重新組合起來(lái)，成為一個(gè)組合體，再綜合求解"無(wú)論什么類(lèi)型的有限元分析，其基本的求解步驟是相同的，不同的只是推導(dǎo)公式或運(yùn)算過(guò)程的差別。
有限元計(jì)算模型建立，有限元建模的總則是根據(jù)工程分析的精度要求，建立合適的，能模擬實(shí)際結(jié)構(gòu)的有限元模型，數(shù)學(xué)模型建立后，將使用連續(xù)體離散化方法，將模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。這時(shí)，零件實(shí)體幾何模型就被圖形處理為網(wǎng)格模型，此外，模型網(wǎng)格化處理時(shí)，其上施加的載荷也相應(yīng)的被離散化處理，然后施加到有限元網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上。
約束添加，在系統(tǒng)的約束設(shè)定窗體上，可以添加約束，約束可以添加到多個(gè)面上，而且作用于每個(gè)面的各個(gè)方向上，運(yùn)算分析時(shí)，被約束的面必須至少有一個(gè)，否則可能因剛性實(shí)體運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致最終分失敗。
載荷施加，在系統(tǒng)的載荷設(shè)定窗體上，可以設(shè)定載荷類(lèi)型。比如，需要施加壓力載荷，則在圖形工作區(qū)中，選定載荷的施加面，設(shè)定的力的數(shù)值將被應(yīng)用于所有面，如果需要改變力的方向，則勾選反轉(zhuǎn)方向，即可按需完成載荷的施加。
產(chǎn)品應(yīng)力分析完成后，根據(jù)需要利用系統(tǒng)工具繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化分析，通過(guò)結(jié)果設(shè)定窗體中的操作向?qū)Вa(chǎn)品優(yōu)化分析被逐步實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)一系列完整的參數(shù)定義，一個(gè)算例被創(chuàng)建完成，定義一個(gè)算例的參數(shù)包括約束負(fù)荷材料網(wǎng)格和分析類(lèi)型。這時(shí)，還需要設(shè)定算例的名稱(chēng)，并將算例的類(lèi)型參數(shù)設(shè)置為靜態(tài)這些參數(shù)能夠完整地表述一個(gè)物理問(wèn)題的有限元分析，在分析一個(gè)裝配體或零件時(shí)，使用不同類(lèi)型的分析可以獲得該裝配體或零件在不同工作環(huán)境下的狀態(tài)。
Solidworks Simulation為了體現(xiàn)設(shè)計(jì)仿真一體化的解決方案，在無(wú)縫集成界面做了創(chuàng)造性的改變，將仿真界面!仿真流程無(wú)縫融入到 Solidworks的設(shè)計(jì)過(guò)程中。通過(guò)幾個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例研究，分析了Solidworks Simulation的一些基本功能及其使用方法。Solidworks Simulation 的功能非常強(qiáng)大，工程應(yīng)用中，用戶可以使用Solidworks Simulation 軟件對(duì) Solidworks構(gòu)建的零件和裝配體進(jìn)行高性能的應(yīng)力分析和優(yōu)化分析。
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