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FEA

FEA

FEA,Finite Element Analysis,即有限元分析。有限元分析是有限元法(FEM)的实际应用,通过在虚拟环境中对产品及系统进行建模、分析并找到已有(或潜在的)结构或性能问题。有限元分析主要用于航空工业、汽车工业和生物力学等。

有限元分析基本步骤

简而言之,有限元分析可以分为三个阶段,前置处理、计算求解和后置处理。

  • 前处理主要是建立物理几何模型并进行有限单元网格划分;
  • 计算求解是设定求解条件并进行求解;
  • 后处理则是采集处理分析数据;

有限元分析的类型

有限元分析的类型主要包括有:

  • 线性静力学:通过施加静态载荷和进行线性分析;
  • 非线性静力学和动力学:接触效应、非线性材料和大位移;
  • 模态:振动的自然频率;
  • 动力响应:随时间和频率变化而变化的载荷或运动;
  • 屈曲:使结构变得不稳定的临界载荷;
  • 热传递:传导、辐射与相变;

有限元分析的用途

有限元可用于新产品设计或改进现有产品设计,在制造之前确保设计性能符合规格要求。通过有限元分析,可是实现:

  • 预测并提高产品性能及可靠性;
  • 减少物理样机和测试的次数;
  • 评估不同的设计与材料;
  • 优化设计,减少材料使用。

有限元分析通用软件

常见的有限元软件包括有Abaqus,Ansys,MSC.Nastran,Hyperwork,COMSOL等。

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