有限元之路

2010-10-17 19:47:17 whchedu 1

 ( 1 )有限元是一种模拟真实世界的方法,所以重点是方法和精度,软件只是一种工具,相对来说,软件的难度不过是整个过程的1/3左右,与自己对软件的操控所匹配或凌驾于软件操作之上的理论深度是理解和解决问题的关键。常常我们碰到问题首先想到的是怎么在软件中作出来,却没有去想这个问题出现的原因和导致的后果,没有应用我们在大学里和时间中积累的力学、数学等基础理论去还原客观世界。软件只是还原了客观世界的一个存在的数学模型,我们更需要做的是还原这个数学模型的全貌。

(2)有限元发展到现在,各种各样的软件已经成为CAE工程师的必备工具。从静力到动力,从固体到流固耦合,从极限工况到疲劳工况,目前的软件行业几乎跨越了整个工程界。然而,很多工程师仅仅停留于操作软件而已。所谓共欲善其事,必先利其器。因此,加深对软件的熟练操作也是无可厚非的。然而,我认为将自己的理论同软件的内核设计思想结合起来才是打破自己的CAE分析瓶颈的重要一步。

(3)好的CAE工程师不是一天就能够解决一个突破性的问题。走入有限元这个领域,就象走入一个迷宫。软件、思想、问题,这些都是我们工程师的困惑。所以失败、重复是常有的事,所以交流、坚持是必须的事。只有交流才有创意,只有坚持才有成功。有限元中不是没有创意,谁又敢说好的有限元分析结果不是令人赏心悦目的工艺品!

一般来说,CAE分析有如下三个过程

(1)前处理    目前来说,有限元前处理的软件应用最广泛的是HYPERWORKS中的HYPERMESH,其实我想画网格大家只要学好它的帮助里的day1和day2教程,差不多可以入手一些简单的前处理了,入门是关键,至于深入,那是一个柳暗花明的过程,就靠大家的积累了。

(2)分析软件。目前来说做结构线形分析的最常用的MSC公司的nastran,做结构非线形分析的做权威的应该算是达索公司的ABAQUS了,做结构动力学和运动学的是MSC公司的adams,做跌落和汽车碰撞访真分析的是ETA公司的LSDYNA。每一个软件内容都很多,但其实入门很简单。因为软件其实就是程序,关键字就是语法,所以理解了软件的关键字就是理解了软件的剑诀,至于剑招就是软件的帮助文件,所以建议大家从软件的帮助和关键字着手。经验总是积累的,循序渐进才能事半功倍。

(3)后处理  很多人都忽视了这一点。但其实它跟求解组成了整个分析过程。所以要充分运用对结果的后处理。一般说来,主要有下面几点需要注意:

a  判断结果的正确性

b  理解软件的求解思路,对模型进行优化  这是一个不断精益求精的过程

c  验证模型  这是开拓创新的一个好方法,是检验自己创意的工具