希望大家多讨论问题,特别欢迎从理论角度来对某些数值现象进行分析

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随着论坛的逐步发展,作为理论版块的版主,我真心的希望大家能够多从事一些理论方面的探讨,我们不仅仅可以讨论有限元技术,各种无网格方法也可以进行讨论,当然,大家也可以讨论一下这些数值方法在工程中的具体应用,如结构分析(梁板壳),热传导、热应力分析, 振动与噪声分析等,也可以讨论方法的改进方案等,大家也可以把自己看到的一些好书讲解一下自己的心得。总之,希望大家能够在这里充充电,开拓一下自己的思路!希望大家都能够进步,能够为中国的CAE事业做出自己的贡献!
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gzghjx99
支持下,大家多多讨论,互相学习。机械设备http://www.zzcpack.com 灌装机www.jamiepk.com
2011年10月19日
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hbwu
支持!愿我们这个论坛越办越红火啊
2010年8月19日
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yishixiaoxiong
希望版主和8楼的专家能结合简单实例谈下对具体简单例子采取各种不同的分析方法进行分析,对得出来的不同结果进行原理判定,再推广到其它复杂的机构分析里去。
2010年5月13日
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muyuzi
高手!!平时学习用有限元软件的时候,只操作不理解理论,确实很痛苦,一知半解的感觉难受!
2009年12月1日
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guangtong
楼主提议非常好!楼上的分析很精辟!
我现在的水平还是有限,目前还只是关注如何用好软件做分析,对分析结果如何处理好、利用好!对基本理论只有非常粗浅的认识。有限元基础理论在大学里也学过,学的是很简单的内容。
我觉得要想理解得更透彻,把问题分析得更透彻,还必需要有扎实得力学功底和有限元基础。
这个也是以后要多注意得地方。慢慢积累,慢慢理解,慢慢也就会有进步,我想是这样。
2009年7月7日
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shuzhan
支持,说的好,
愿我们这个论坛越办越红火啊
2009年2月8日
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mengxinger
1、关于振型的说明
结构角度上不好理解集中质量矩阵和一致质量矩阵的区别,而对于动力分析的一般数值方法而言,一至质量矩阵具有广泛性,从数值计算的角度看,一般不侧重集中质量矩阵的说法。结构体系的振型自由度数量是和结构的单元划分方案相关的,一般结构教材侧重讲是平动还是扭转,而做动力数值计算的人都知道,结构上所说的所谓哪个振型怎么动,无非是一种宏观表现,在数值计算中不存在扭转这种动(当然站在全部是实体单元的角度最好理解了),你想啊,一个结构体系被剖分以后,众多节点各自沿三个方向的平动位移是可以使结构体系在宏观表现出扭转的形态的。而结构教材中一般提到的扭转偶联振动一般是针对每一层简化为三个自由度的情况,当然有转角自由度了,这本身就是一种简化。一般的程序不简化时,包含的单元无非是空间梁单元、实体退化型壳单元(我比较喜欢的单元形式)或者是由它凝聚而成的超单元,使用这些所有的自由度,当然也可以使结构体系达到宏观的扭转形态了。你如果觉得这些单元类型本身就存在节点的转角自由度不好理解的话,干脆认为全部是用实体单元划分的就好了,因为无论壳单元还是梁单元,无非是实体单元的简化形式。那为么不都用实体单元划分结构呢?稍有数值计算常识的人都可以看出,如果对于薄壁的、狭长的结构形式,采用与其几何特点适应的方式划分为实体单元,最终得到的系统刚度矩阵是病态的,么是病态?就是说在数值计算上不能实现求解(线性方程组)。为了不病态只能细分,这时的计算量是可想而知的。
2、关于简化计算的说明
尽管结构上要求的手算方式存在多种方法,并且有些简化计算非常繁琐,比如框架剪力墙在水平力作用下的内力计算等等。这些办法也是标识一个人计算能力的卡尺(在现有的观念中)。做数值计算的人都可以分析一下,当今核心计算都是么来完成的。稍有有限元编程的基础,便可以对纷繁复杂的简化计算说不。况且结构上的大部分计算是线性分析,当然也有非线性分析,关于非线性分析的一些核心问题后面再说。
前段时间看过一个关于新老工程师力学基础对比的评论,说现在的年轻人很多是软件工程师,不懂手算,对于这个问题我们可以分析一下。为么要电算?无非是为了方便,那电算的核心是么?FEM!一个搞数值计算的人是可以轻松阅读软件的计算效果的,理解为么要这样建模,而不是那样。现在有很多同行FEM 基础不错,你们可以对那些评论说不,因为具备通用性的分析方法,有很多因素是不用考虑的。举个例子,考研的时候有的结构力学题出得挺怪,用位移法还是力法是有讲究的,呵呵,用典型方程确定几个未知数也有讲究。FEM不讲究这个,用推导薄板单元的方式去推导杆系单元的有限元方程,别看矩阵位移法,因为那里面残存有位移法的痕迹,对于理解通用性的东西不利。
是不是这样说就推荐大家去搞FEM编程呢,那就大错特错了!有现成的软件为么不用!因为能用好这些东西那才是关键呢!用好FEM软件是多么的困难,想必做数值模拟的人都知道其中的艰辛!当然结构上的数值计算也算是数值模拟,设计中用到的模拟都是最基本的FEM计算。当然有的同行说了,有的工程建模是何其困难!大并不一定是最困难的,不信你可以模拟个钢锭打入钢板,这个问题看起来小,但对于FEM而言却很健全。冲击、接触的高度非线性,不同的人模拟的结果有时候会有很大的差异!
3、关于非线性计算的问题
从最基本的材料非线性说起,我认为材料非线性的核心问题是调整积分点的应力状态,这时那些屈服准则就派上用场了,至于荷载增量步中的迭代步如何提取单元的节点位移增量,则需要知道每个单元的连接矩阵怎么形成,它的作用无非是从结构总位移向量中提取出单元位移向量。调整积分点的应力状态有么作用呢?我认为主要有两个,一个是形成该迭代步的弹塑性矩阵,一个是形成该迭代步尾的系统内力向量。呵呵,推荐一本书《FEM in Plasiticity Practice》。光这么说,有些人可能还是云里雾里。这本书一定要仔细的看,把每个函数都一句一句的看懂,需要花费点时间啊。我智商实在一般,看了半年才看得差不多的。呵呵。
4、关于几何非线性的问题
其实几何非线性从认知的角度来说,入门要比材料非线性还要困难。一看乱七八糟的张量推导就晕了。我开始也是晕,用了多长时间才不晕的呢?一年,也就是说我看了一年才大体搞出个四五六。可想我智商实在一般,也许兴趣还可以。如果要知道几何非线性的核心问题,还是要回到最基本的FEM理论—等参单元,几何非线性中乱七八糟的偏导数计算很多都是围绕着现时位移或位移增量对参考构形坐标的导数进行的,有了等参单元,这些导数在知道参考位形节点坐标的情况下是可以得出的。参考构形坐标对现时构形坐标的导数怎么求?是不是可以这样来做呢,先求现时构形坐标对参考构形坐标的导数,组成梯度矩阵,再求逆阵。这样你就不会觉得这种坐标之间的导数有什么神秘可言了。
另:从小语文基础很差,写的很多句子不通顺,别见笑啊!
喜欢讨论的同行加我:232652454
2009年1月14日
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mengxinger
呵呵这个问题问得好,结构上的非线性可以分为三类: 材料非线性\几何非线性\接触非线性;有些问题是二重或三重非线性,比如金属塑性成型的数值模拟.严格来说,都是他们的耦合,几何非线性的理论麻烦一些,关键是各种张量的物理意义及他们的转换关系,搞清楚这种转换关系,知道位移增量对参考构型坐标的导数怎么求,你就知道等参单元的优势了,呵呵,只有做过这方面编程的人才知道这个的重要性,光用有限元软件不一定.而材料非线性的关键问题是如何调整积分点的应力状态,书本将的天花乱坠的偏导数公式其实并不吓人,在数值上实现时都是矩阵和向量,光看理论不知道如何下手,真正实践一下就知道是怎么调整空间应力状态下的现时应力向量了.呵呵.有些喜欢探讨的加我: 232652454
2009年1月14日
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winken
原帖由 cui403 于 2008-8-7 22:47:00 发表
随着论坛的逐步发展,作为理论版块的版主,我真心的希望大家能够多从事一些理论方面的探讨,我们不仅仅可以讨论有限元技术,各种无网格方法也可以进行讨论,当然,大家也可以讨论一下这些数值方法在工程中的具体应用......

说的真好,我帮鼎^_^
2008年8月20日
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admin
支持!有质量的汇贴奖励专家分!
2008年8月7日
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