『壹』 有限元分析是什麼
有限元分析(FEA)是一種利用數學模型模擬真實物理系統(包括其幾何形狀和載荷條件)的方法。通過將復雜系統分解為簡單且相互作用的元素(即單元),我們能夠用有限的未知量來近似真實系統的無限未知量。
最初,有限元法主要用於航空器的結構強度測試。隨著計算機技術的快速進步和普及,這種方法因其高效性,現在被廣泛應用於廣泛的科學技術領域。
在實際應用中,操作ANSYS WORKBENCH軟體進行有限元分析和計算是核心步驟。這包括選擇分析模塊、網格劃分、施載入荷和約束以及進行求解計算。
網格劃分是這一過程中的關鍵環節,它對計算結果的精確度和計算時間有重大影響,有時甚至決定計算是否能夠成功進行。許多計算錯誤都源於網格劃分的不當。
對於靜力結構分析,網格劃分有多種不同的方法,它們之間存在顯著差異。在本課題的分析中,我們採用了ANSYS WORKBENCH的自動網格劃分功能。軟體會針對可略過的部件使用六面體網格,而對於不可略過的部件則使用四面體或四稜柱網格。
網格劃分完成後,軟體會顯示Mesh屬性的網格質量評分。平均值若大於0.7,通常意味著網格質量是良好的。根據軟體評分,我們需要不斷調整網格劃分,直到滿足質量要求。