有限元素分析 (FEA) 提供一種用於分析工程設計的可靠數值技術。分析程序首先是建立幾何模型。接著,程式會將模型細分成小塊的簡單形狀,稱作元素,這些元素在稱作節點的共用點上相互連接。將模型細分成小塊的過程,稱為網格化。有限元素分析程式會將此種模型視為互連的元素網。
網格化是設計分析中的一項重要步驟。軟體會自動建立實體、薄殼及橫樑元素的混合網格。實體網格適用於龐大或複雜的 3D 模型。薄殼元素適用於薄件零件 (如鈑金)。橫樑元素適用於結構成員。
解決方案的準確性視網格的品質而定。一般而言,網格越細密則準確性越高。所產生的網格細密程度取決於下列因素:
- 所產生的幾何形狀
- 目前的網格選項
- 網格控制
- 接觸條件
- 整體元素尺寸及網格公差。軟體會提供建議的整體元素尺寸及公差。整體元素尺寸是指元素邊線的平均長度。使用較小的整體元素尺寸,會使元素的數量迅速增加。
根據幾何特徵的網格類型
程式會根據本體的幾何特徵,對本體指定適合的網格類型。
實體網格 |
含有實體 (四面體) 元素的所有實體模型網格。 |
薄殼網格 |
厚度一致且使用三角形薄殼元素網格化的表面幾何及鈑金。在落下測試研究中定義的鈑金是以實體元素網格化。 |
橫樑網格 |
使用橫樑元素網格化的結構成員及熔接件。您可以用右鍵按一下實體圖示並選擇視為橫樑,藉此將 (預設使用實體元素網格化) 推擠件視為橫樑。 |
混合網格 |
當一個模型中同時存在不同的幾何時,便會產生混合網格。 |
設計研究及疲勞研究是使用相關研究的網格。落下測試研究一律使用實體網格。壓力容器研究會結合結果而且不需要網格。
靜態研究的 Adaptive 方法
Adaptive 方法能幫助您獲得靜態研究的正確解決辦法。Adaptive 方法有兩種類型:h-Adaptive 及 p-Adaptive 方法。h-Adaptive 方法的概念是使用區域內具有高相對誤差的較小元素。p-Adaptive 方法則是增加具有高相對誤差的元素之多項式階數。