Questions tagged «finite-element-method»

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复杂几何区域的网格划分
当使用有限元方法时，我总是使用已经网格化的域或非常简单的域。 据我所知，复杂几何体的网格划分通常外包给专业公司（因为这并不是工作中有趣的部分）。 我想知道它是如何完成的：它是否是部分自动的，在某些情况下您是否必须手动定义点和连接性？确保网格满足客户期望的最常用标准是什么？趋势是什么：我们期望它在未来几年内实现全自动吗？ 编辑： 我最近找到了这个问题的部分答案：等几何分析（IGA）。为了通过直接从CAD创建网格来解决网格生成问题，IGA可以看作是有限元方法的扩展。它使用几何图形的CAD样条曲线描述自动构建网格和有限元空间。 它之所以得到发展的原因之一是因为作者注意到网格生成非常痛苦，以至于在工业中需要花费大部分时间来实现，并且网格收敛很少被检查。 该方法似乎很有趣，但是自从相对较新（10年）以来就没有得到广泛使用。
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利用流体动力学来优化炉内气体混合的设计
背景 这是用于Clauss工艺的热炉的标准设计，该工艺将H 2 S 转化为SO 2。熔炉的主要问题是气体混合效果很差，转化率仅为60％。这继而增加了处理杂质的下游设备成本。迫切需要一种改善气体混合的设计。 H 2 S和O 2分别进料到反应器中。燃烧反应开始并将温度升高至约1400°C。反应器中心的节流点在那里迫使气体在反应器的任一侧更好地混合。 到目前为止我所做的 我对喷油器进行了设计修改，可以从汽车喷油器中汲取灵感，从而实现更大的混合。 我没有在此图形中包括阻塞点。只是为了测试该概念的有效性。 双角度喷射器为进气提供水平和径向速度。这会对流体产生涡旋效应，从而使混合效果提高约60％。混合在此定义为出口产品分布的均匀性。 优点有两个方面：气体颗粒由于涡旋而需要进一步传播，从而增加了它们在反应器中停留的时间。因此，还可以实现更大的转化率，或者从不同的角度来看，需要更小的反应器来实现与标准单元相同的转化率，从而大大降低了成本。 问题 我希望利用某些流体动力学现象来改善混合效果。例如，在节流区使用涡流形成。还有什么可以改善混合的呢？可以添加/删除哪些功能？ PS：用文字解释您建议的设计，无需实际建模。 当然，这将帮助我了解该想法，但这不是必需的。 我可以访问Fluent，在其中可以模拟这些设计并将它们与标准单元进行比较。 我仍然渴望看到您能想到的。
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SMA的ANSYS APDL形状记忆效果选项不起作用
我正在尝试在ANSYS APDL V15中定义形状记忆合金材料的材料属性。根据所采用的选项，有超弹性材料的材料属性（SUPE选件）和形状记忆效果材料的材料属性（MEFF选件）。即使选择了正确的形状记忆效果选项，显示的数据也不是正确的模型。 我使用触发器定义材料的代码如下： /PREP7 MP,EX,2,47.2E9 MP,PRXY,2,0.33 TB,SMA,2,1,7,MEFF,, TBDATA,1,0,315.15,100E6,4.4E6,0.05,2.0E10 TBDATA,7,0 输出窗口通过说出以下内容确认我采取了记忆效果选项： DEFINE DATA TABLE SMA FOR MATERIAL 2 Shape Memory Alloys OPTION MEMORY EFFECT WITH A MAXIMUM OF 1 TEMPERATURES AND 7 DATA POINTS 但是，材料模型仍将材料常数显示为“ SIG-SAS，SIG-FAS，SIG-SSA，SIG-FSA，EPSILON，ALPHA”，总共有6个常数。这些对应于SUPE选项。 常量的名称和数量都对应于超弹性模型，而不对应于形状记忆效应，这应该是使用MEFF选项触发的。 为什么会这样呢？如何使用形状记忆效应的常数而不是超弹性模型的常数来定义这种材料？
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墙墩的简单有限元建模
我正在研究桥梁墙墩的静载和活载。在有限元软件（LARSA）中对墩进行建模时，我遇到了几个建模问题： 将墙建模为单列元素是否有效？（对于普通的公路桥梁，使用板状网格似乎是过大的选择。） 大梁与墙墩之间的连通性应如何建模？刚性链接合适吗？联合约束？梁单元的惯性矩真的很高吗？ 如果我想进行模态分析，这会改变建模方面的考虑吗？
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如何最好地模拟施加在非径向线上的扭矩？
我希望使用FEA（特别是Creo Simulate）在我公司将在我们实验室中测试的零件上重新创建静态强度测试的结果。因为实验室的结果是我们用来确定零件的效用和性能的结果，所以我主要是通过练习来增强我的FEA技能，并了解我可以获得接近实际结果的结果。分析待。 由于几个不同的原因（对模型文件的写访问权限，对Creo螺栓功能的研究，更实际的负载应用），我正在尝试对测试台架的一部分以及感兴趣的部分进行建模。零件本身具有带螺栓样式的法兰，这是其设计的一部分，我们正在使用该螺栓样式将其连接到适配器。适配器将连接到电动机的输出，扭矩通过位于适配器和电动机输出之间的钥匙施加。 为了清楚起见，下面我有一张适配器中键槽的图片。感兴趣的部分连接到该适配器的背面，钥匙沿键槽的整个长度安装，并且适配器使用四个较大的螺栓孔连接到测试台输出（这些螺栓不会传递任何明显的扭矩，他们只是将组装在一起。） 我的问题是确定如何最好地模拟键槽壁上的施加载荷。我的直觉告诉我，载荷会沿着键槽的长度变化，因为我们真正施加的是扭矩分布在整个键中。 给定，我希望在我应施加的力与我沿键槽沿其施加的位置之间存在反比关系。这个作用线不是放射状的事实会使事情复杂化吗？T=r×FT=r×FT=r \times F 另外，我定义了两个坐标系，标准的笛卡尔坐标系和一个圆柱坐标系，z轴如您所料，穿过适配器的中心孔。在一个坐标系或另一个坐标系中施加载荷是否会大大改变结果，这是更可取的吗？分布力方程会更容易在一个坐标系中定义吗？
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可以使用两个不同的建模程序来确认彼此的结果吗？
电脑模型 计算机建模用于各种工程领域。我专门考虑结构分析或有限元分析（FEA）。有时使用模型来加快可以手工完成的重复计算。有时使用模型来执行不容易甚至无法手动进行的计算。 检查 有几种标准方法可以检查计算机模型的结果。 运行验证模型并确认结果与先前计算的答案匹配。 运行可以通过手工计算检查的简单模型。 测试物理模型。 上面的前两种检查方法的问题在于它们要么只检查特定情况，要么仅检查程序的简单部分。 对于完整尺寸的模型，物理模型方法可能会很昂贵，并且比例模型可能不会总是提供与完整尺寸相同的结果。 这在可以检查的结果上留下了空白。对于任何复杂的模型，没有简单的方法来检查程序的结果是否正确。工程师必须相信软件可以从模型中产生正确的结果。 比较检查 该模型可以输入到两个不同的程序（由不同的公司制作）中。假设如果两个模型的结果足够相似，则结果对于所使用的模型应该是正确的。这不会在创建原始模型时捕获任何错误，但是会捕获软件实现中的错误。 可以使用两个单独的程序来检查模型结果的“正确性”吗？ 使用这种在两个单独程序中比较模型的方法是否可以在结果上提供与其他任何检查方法相同的保证水平？ 使用此过程可能有什么缺点？
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刚度法FEM-细长构件
如果构件非常细长，则其长度将比其横截面积大。我听说过，细长的构件可能会导致梁/框架单元的刚度矩阵在FEM中变得不适。 问题：细长的成员如何/为什么使刚度矩阵变得不适？ 这是我对这个问题的看法，可能正确也可能不正确-我需要一些确认。长而细长的构件将具有比弯曲刚度更大的轴向刚度。在刚度矩阵中，轴向刚度项具有分母中构件（）的长度。但是，弯曲刚度项的分母通常为和。因此，给定恒定的横截面特性（和），随着增长，弯曲刚度项比轴向刚度快接近零。这是患病可能性的原因吗？还是我想念的东西？L 2大号LL大号2L2L^2大号3L3L^3一种AA一世II大号LL
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是否可以在3d FEM中更改8节点六边形单元的边缘“松弛长度”
我正在使用具有8节点砖元素的3D FEM来模拟某种类型的生长/膨胀，这不是塑性变形。首先，我施加压力/载荷，得到节点的位移和新位置，并计算应力/应变。接下来，我想改变8节点六边形单元的“边缘”松弛长度（不同因素的不同边缘）。松弛长度的这种变化将归因于添加新材料，导致网格的膨胀。我的问题是，无论在这样的模型中，我是否可以在施加压力后计算砖元素边缘的松弛长度，从而改变它以获得新的节点位置？我可以为1D字符串进行成像，但我不确定它是否对3D hexaedral元素有任何意义。 我将不胜感激任何有用的建议/意见 丹尼斯
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FEA：初始几何形状的变化导致解决方案的分歧
在我之前发布的这个问题中，alephzero指出，我遇到的许多收敛问题都是由于NASTRAN感觉不舒服的极高的细长比率。这一切都很好，虽然问题的接受答案表明我可能需要更改我的模型或我的软件，但我似乎找到了一个关于我的结构的有趣的怪癖。 考虑以下两个图像。以下两者均属实： 左单梁具有极高的刚度 右单杆具有的面积米10- 710- 710^{-7}22^2 底梁由元件组成100010001000 最左边的两个节点在123456中固定 角速度为应用了秒18 拉德秒18拉德秒18 \frac{\text{rad}}{\text{sec}} 仅仅因为我拥有一千个元素就意味着我必然会修复细长问题，但我可能会对它产生影响。 100010001000 但是，由于第二张图像中几乎没有任何参数发生变化，因此我得到大约一公里的偏转。所有改变的都是初始几何状态，我从曲线而不是水平线开始。 三十三十30 .f06文件确实抱怨一些向右节点在第二个平移方向上有问题，这很清楚地看着偏转，但我不知道为什么这些节点有问题。
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如何模拟探地雷达系统？
我们有一个需要探地雷达（GPR）的项目。我们获得了NI AWR软件和Ansys HFSS（高频结构模拟器）的学生许可证。那些软件适合这种类型的系统仿真吗？ 我们主要要实现的目标是找到一个合适的随时可用的电路来连接天线（如果适用），通过使用模拟输出并实现算法来读取和分析从MATLAB中从电路收集的数据来确定系统要求。 如果这些软件还可以，您是否可以建议参考/源/教程或任何可以对系统进行建模的内容。据我了解，AWR就像一个2D环境，这让我感到困惑，尤其是如何模拟地面。HFSS似乎更适合对具有不同材料属性的地面层，空隙或物体进行建模，以找到EM特性。但是我不确定如何将其与天线系统结合使用。
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