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计算机辅助工程分析及其应用

2008/11/15    来源:e-works    特约撰稿人:朱全敏      
关键字:CAE  有限元  计算机辅助  
本文介绍了有限元分析,叙述了有限元中的前后置处理,给出了应用实例

一、概 述
    长期以来,机械设备的分析与计算一直沿用材料力学、理论力学和弹性力学所提供的公式来进行。由于有许多的简化条件,因而计算精度很低。为了保证设备的安全可靠运行,常采用加大安全系数的方法,结果使结构尺寸加大,浪费材料,有时还会造成结构性能的降低。现代产品正朝着高效、高速、高精度、低成本、节省资源、高性能等方面发展,传统的计算分析方法远远无法满足要求。20年来,伴随着计算机技术的发展,出现了计算机辅助工程分析这一新兴学科(Computer Aided Engineering)。采用CAE技术,即使在进行复杂的工程分析时也无须作很多简化,并且计算速度快、精度高。 常见的工程分析包括:对质量、体积、惯性力矩、强度等的计算分析;对产品的运动精度,动、静态特征等的性能分析;对产品的应力、变形等的结构分析。其中,物理和几何参数的计算分析比较简单,此处不予以介绍,对运动精度和动、静态特征的性能分析此处也不介绍。这一节只介绍利用有限元法进行结构应力、变形等分析的方法。
二、有限元简介(Finite Element Method)
 


图1 有限元法工作流程

责任编辑:杜凯
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