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上海汽車衡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有限元分析二

更新時(shí)間:2013-09-16   點(diǎn)擊次數(shù):1280次

單元特性分析

一、選擇位移模式

在有限單元法中,選擇節(jié)點(diǎn)位移作為基本未知量時(shí)稱為位移法;選擇節(jié)點(diǎn)力作為基本未知量時(shí)稱為力法;取一部分節(jié)點(diǎn)力和一部分節(jié)點(diǎn)位移作為基本未知量時(shí)稱為混合法。位移法易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算自動(dòng)化,所以,在有限單元法中位移法應(yīng)用范圍zui廣。

當(dāng)采用位移法時(shí),物體或結(jié)構(gòu)物離散化之后,就可把單元總的一些物理量,如位移、應(yīng)變和應(yīng)力等由節(jié)點(diǎn)位移來(lái)表示。這時(shí)可以對(duì)單元中位移的分布采用一些能逼近原函數(shù)的近似函數(shù)予以描述。通常,有限元法我們就將位移表示為坐標(biāo)變量的簡(jiǎn)單函數(shù)。

二、分析單元的力學(xué)性質(zhì)

根據(jù)單元的材料性質(zhì)、形狀、尺寸、節(jié)點(diǎn)數(shù)目、位置及其含義等,找出單元節(jié)點(diǎn)力和節(jié)點(diǎn)位移的關(guān)系式,這是單元分析中的關(guān)鍵一步。此時(shí)需要應(yīng)用彈性力學(xué)中的幾何方程和物理方程來(lái)建立力和位移的方程式,從而導(dǎo)出單元?jiǎng)偠染仃?,這是有限元法的基本步驟之一。

三、計(jì)算等效節(jié)點(diǎn)力

物體離散化后,假定力是通過(guò)節(jié)點(diǎn)從一個(gè)單元傳遞到另一個(gè)單元。但是,對(duì)于實(shí)際的連續(xù)體,力是從單元的公共邊傳遞到另一個(gè)單元中去的。因而,這種作用在單元邊界上的表面力、體積力和集中力都需要等效地移到節(jié)點(diǎn)上去,也就是用等效的節(jié)點(diǎn)力來(lái)代替所有作用在單元上的力。

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