tongxu wrote:
想法是挺好的,我曾经也试着在整体模型里面做节点的细部有限元分析。但是发现有很大的局限性。
首先,通用建筑结构软件里面只用杆单元,还有壳单元。
一般先在CAD软件里面建好模型,但在CAD里面建壳元模型,对于那种 ...
45楼模模糊糊的提出了好几个问题,相信这是很多人使用有限元做模型和设计的困惑。
1)到底是CAD建模还是软件下建模,如何细分单元已经对单元进行控制。
这个虽然是和你所用的软件相关,但是就算软件没有re-mesh的功能,你也可以简单的使用excel进行编辑。
比如说一块长方形板 ABCD 四个点,你要化分为10x10的小单元。
首先找出坐标, 第(n-1)x10+m的坐标[(m-1)x(Bx-Ax)/10,(n-1)x(By-Cy)/10]
然后找出单元点,第(n-1)x10+m的单元包含的点为 (n-1)x10+m, (n-1)x10+m+1, nx10+m+1, nx10+m.
m,n 从1到10,表格拉一拉,单元点和单元不就都出来了。
当然软件能进行分mesh就最好了。
2)单元的选取,一般是杆单元,平板单元,和实体单元。
单元的选取是与要达到的目的相关,也就是说你需要的结果精确到什么程度。杆单元的结果是三轴力和弯距,平板是2轴力和弯距外加平面内应力,实体单元是三轴应力。
无论是什么单元,在选取单元的时候要明确你分析所需要的结果是什么形式,以及如何使用这些结果进行设计分析的方法。
使用力和弯距做设计,和使用应力做设计可以是不同的理论。
3)所谓的奇异点。
这个是一部分是有限元自己的问题,一部分是软件的问题。
有限元的问题是:当一个单元的某个结点的位移和其他的点有较大不同的时候,单元的应力很大,或者变化很大。
软件的问题是:当软件把单元应力数值转化成颜色的时候,经常使用高阶函数,这种函数对于单元中间变化过大的应力值不太适合,导致局部应力变大。
从理论上来说,改变单元布置,可以改变奇异点的位置和缩小其范围,无法完全消除奇异点。
4)计算效率的问题。
对于大的模型,比如说达到10万到百万单元以上,计算机效能难以达到的时候,建议分割模型,我们设计过一个机场的模型,达到百万单元以上。
运行的时候计算机难以达到,最后割成了数10个部分,分别运行,当然这些部分直接是由叠加的。
具体问题具体分析,对于需要大单元的模型,一定要找对软件。