有限元素分析 (FEA) 提供了一种可靠的数字方法来分析工程设计。该过程从创建几何模型开始。然后,该程序将模型细分为若干称作单元的简单小块形状,这些单元连接到称为节的共同点。将模型细分为小块的过程称为网格化。有限元素分析程序将模型视为由相互连接的单元组成的网络。
网格化是设计分析过程中一个至关重要的步骤。软件自动创建由实体、壳体及横梁单元组成的混合网格。实体网格适用于大模型或复杂的 3D 模型。壳体单元适合薄零件(例如钣金)。横梁单元适合结构构件。
解的精度取决于网格的质量。一般而言,网格越精细,精度就越高。所创建的网格取决于以下因素:
- 创建的几何体
- “激活的网格”选项
- 网格控制
- 接触条件
- 整体单元大小和网格公差。该软件建议使用整体单元大小和公差。整体单元大小指的是单元边线的平均长度。使用较小的整体单元大小,单元的数量将快速增加。
基于几何特征的网格类型
程序会根据实体的几何特征自动分配合适的网格类型给它们:
实体网格 |
带实体(四面)单元的所有实体模型网格。 |
壳体网格 |
带均匀厚度网格的表面几何体和钣金带有三角壳体单元。掉落测试算例网格中定义的钣金带有实体单元。 |
横梁网格 |
结构构件和焊件网格带有横梁单元。通过右键单击实体图标并选择视为横梁,可将拉伸(在默认情况下带实体单元的网格)视为横梁。 |
混合网格 |
如果相同模型中存在不同的几何体,会创建一个混合网格。 |
设计算例和疲劳算例使用关联算例的网格。掉落测试算例只使用实体网格。压力容器算例会合并结果,而且不需要网格。
静态算例的自适应方法
自适应方法可以帮助您获得静态算例的精确解。有两种类型的自适应方法:h-自适应方法和 p-自适应方法。h-方法的概念是在相对误差较高的区域中使用较小的单元。p-自适应方法提高相对误差较高的单元的多项式顺序。