有限元法,最多差分法和有限體積法的區(qū)別,x0d不大差分方法(FDM)是計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬最早采用的方法,到現(xiàn)在仍被應(yīng)用廣泛運(yùn)用.該方法將求解釋域劃分為差分網(wǎng)格,用有限個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)代替連續(xù)的求解域.最多差分法以Taylor級(jí)數(shù)發(fā)動(dòng)了攻擊等方法,把控制方程中的導(dǎo)數(shù)用網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上的函數(shù)值的差商能用參與離散,最大限度地建立起以網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上的值為未知數(shù)的代數(shù)方程組.該方法是一種就將微分問(wèn)題時(shí)變代數(shù)問(wèn)題的另一種數(shù)值解法,數(shù)學(xué)概念很直觀,表達(dá)簡(jiǎn)單點(diǎn),是經(jīng)濟(jì)的發(fā)展國(guó)唯二且比較長(zhǎng)大成熟的數(shù)值方法.相對(duì)于最多差分格式,從格式的精度來(lái)劃分,有一階格式、二階格式和低階格式.從差

• 1、什么是有限元法和有限差分法
• 2、如何用SolidWorks做有限元分析
• 3、catia中有限元分析的虛件是什么來(lái)著

1、什么是有限元法和有限差分法

有限元法,最多差分法和有限體積法的區(qū)別

x0d不大差分方法(FDM)是計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬最早采用的方法,到現(xiàn)在仍被應(yīng)用廣泛運(yùn)用.該方法將求解釋域劃分為差分網(wǎng)格,用有限個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)代替連續(xù)的求解域.最多差分法以Taylor級(jí)數(shù)發(fā)動(dòng)了攻擊等方法,把控制方程中的導(dǎo)數(shù)用網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上的函數(shù)值的差商能用參與離散,最大限度地建立起以網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上的值為未知數(shù)的代數(shù)方程組.該方法是一種就將微分問(wèn)題時(shí)變代數(shù)問(wèn)題的另一種數(shù)值解法,數(shù)學(xué)概念很直觀,表達(dá)簡(jiǎn)單點(diǎn),是經(jīng)濟(jì)的發(fā)展國(guó)唯二且比較長(zhǎng)大成熟的數(shù)值方法.相對(duì)于最多差分格式,從格式的精度來(lái)劃分,有一階格式、二階格式和低階格式.從差分的空間形式來(lái)考慮,可分為中心格式和逆風(fēng)格式.考慮時(shí)間因子的影響,差分格式還可以分為顯格式、隱格式、顯隱輪流交替格式等.目前比較普遍的差分格式,比較多是上述事項(xiàng)幾種形式的組合,完全不同的組合可以形成不同的差分格式.差分方法主要適用于有結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,網(wǎng)格的步長(zhǎng)一般參照實(shí)際中地形的情況和柯朗穩(wěn)定條件來(lái)確定.

x0d構(gòu)造差分的方法有多種形式,目前比較多常規(guī)的是泰勒級(jí)數(shù)發(fā)動(dòng)了攻擊方法.其基本上的差分表達(dá)式要注意有三種形式：一階往前差分、一階向側(cè)面差分、一階中心差分和二階中心差分等,其中前兩種格式為一階計(jì)算精度,后四種格式為二階計(jì)算精度.按照對(duì)時(shí)間和空間這幾種不同差分格式的組合,也可以兩種成差別的差分計(jì)算格式.

x0d有限元方法的基礎(chǔ)是變分原理和加權(quán)余量法,其都差不多求解思想是把計(jì)算域劃分為有限個(gè)互不疊加在一起的單元,在每個(gè)單元內(nèi),選擇類型一些比較好的節(jié)點(diǎn)充當(dāng)求高人函數(shù)的插值點(diǎn),將微分方程中的變量擴(kuò)寫(xiě)成由各變量或其導(dǎo)數(shù)的節(jié)點(diǎn)值與所選用比較的插值函數(shù)橫列的線性表達(dá)式,借助于變分原理或加權(quán)余量法,將微分方程分與合求解釋.常規(guī)相同的權(quán)函數(shù)和插值函數(shù)形式,便構(gòu)成完全不同的有限元方法.有限元方法據(jù)說(shuō)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué),后來(lái)我們不斷計(jì)算機(jī)的發(fā)展?jié)u漸作用于流體力學(xué)的數(shù)值模擬.在有限元方法中,把計(jì)算域離散剖分為不大個(gè)互不交錯(cuò)重疊且相互連接的單元,在每個(gè)單元內(nèi)中,選擇基函數(shù),用單元基函數(shù)的箭頭狀組合來(lái)步步逼近單元中的真解,雷鳴可以計(jì)算域上總體的基函數(shù)也可以看種種理由每個(gè)單元基函數(shù)混編的,則這座換算域內(nèi)的解可以不n分之一是由全部單元上的另一種解可以形成.在河道模擬研究中,最常見(jiàn)的一種的有限元計(jì)算方法是由變分法和加權(quán)余量法發(fā)展而來(lái)的里茲法和伽遼金法、最小二乘法等.參照所常規(guī)的權(quán)函數(shù)和插值函數(shù)的不同,有限元方法也分為不同成分計(jì)算格式.從權(quán)函數(shù)的選擇來(lái)說(shuō),有配置法、矩量法、最小二乘法和伽遼金法,從計(jì)算單元網(wǎng)格的形狀來(lái)劃分,有三角形網(wǎng)格、四邊形網(wǎng)格和正多邊形網(wǎng)格,從插值函數(shù)的精度來(lái)劃分,又分為線性插值函數(shù)和高次插值函數(shù)等.不同的組合同樣組成差別的有限元計(jì)算格式.對(duì)此權(quán)函數(shù),伽遼金(Galerkin)法是將權(quán)函數(shù)取為逼近函數(shù)中的基函數(shù)；最小二乘法是令權(quán)函數(shù)等于零余量本身,而內(nèi)積的極小值則為對(duì)代求系數(shù)的平方誤差小于；在配置法中,先在可以計(jì)算縣境選取N個(gè)配置點(diǎn).令另一種解在選定的N個(gè)配置點(diǎn)上嚴(yán)格不滿足微分方程,即在配置點(diǎn)上令方程余量為0.插值函數(shù)一般由不同次冪的多項(xiàng)式組成,但也有區(qū)分三角函數(shù)或指數(shù)函數(shù)橫列的乘積來(lái)表示,但最常用的多項(xiàng)式插值函數(shù).有限元插值函數(shù)分為兩大類,一類只要求插值多項(xiàng)式本身在插值點(diǎn)取.設(shè)值,稱做拉格朗日(Lagrange)多項(xiàng)式插值；另一種不僅僅那些要求插值多項(xiàng)式本身,還特別要求它的導(dǎo)數(shù)值在插值點(diǎn)取已知值,稱作哈密特(Hermite)多項(xiàng)式插值.單元坐標(biāo)有笛卡爾直角坐標(biāo)系和無(wú)因次自然坐標(biāo),有對(duì)稱和不對(duì)稱點(diǎn)等.常需要的無(wú)因次坐標(biāo)是一種局部坐標(biāo)系,它的定義它取決于單元的幾何形狀,一維可以表示長(zhǎng)度比,二維看作面積比,三維比例內(nèi)項(xiàng)體積比.在二維有限元中,三角形單元應(yīng)用的公元前16世紀(jì),近日來(lái)四邊形等參元的應(yīng)用也越加廣.這對(duì)二維三角形和四邊形電源單元,常區(qū)分的插值函數(shù)為有Lagrange插值直角坐標(biāo)系中的線性插值函數(shù)及二階或更高階插值函數(shù)、面積坐標(biāo)系中的線性插值函數(shù)、二階或更高階插值函數(shù)等.

x0d對(duì)于有限元方法,其基本思路和解題步驟可綜合歸納為

x0d(1)確立積分方程,依據(jù)什么變分原理或方程余量與權(quán)函數(shù)正交化原理,建立起與微分方程初邊值問(wèn)題等價(jià)的積分表達(dá)式,這是有限元法的出發(fā)點(diǎn).

x0d(2)區(qū)域單元剖分,根據(jù)求解區(qū)域的形狀及求實(shí)際問(wèn)題的物理特點(diǎn),將區(qū)域剖分為若干相互連接、不相互纏繞的單元.區(qū)域單元?jiǎng)澐质前唇Y(jié)構(gòu)有限元方法的前期準(zhǔn)備工作,這部分工作量都很大,之外給計(jì)算單元和節(jié)點(diǎn)參與編號(hào)和判斷相互之間的關(guān)系除了,又要意思是節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo),同時(shí)還不需要列出自然邊界和本質(zhì)邊界的節(jié)點(diǎn)序號(hào)和或者的邊界值.

x0d(3)可以確定單元基函數(shù),據(jù)單元中節(jié)點(diǎn)數(shù)目及對(duì)形狀相同解精度的要求,中,選擇滿足的條件一定插值條件的插值函數(shù)才是單元基函數(shù).有限元方法中的基函數(shù)是在單元中選定的,因此各單元具高規(guī)則的幾何形狀,在篩選基函數(shù)時(shí)可不違背一定的法則.

x0d(4)單元分析：將二十多個(gè)單元中的求解函數(shù)用單元基函數(shù)的線性組合表達(dá)式并且逼向；再將像的函數(shù)x=3積分方程,并對(duì)單元區(qū)域通過(guò)積分,可獲得成分待定系數(shù)(即單元中各節(jié)點(diǎn)的參數(shù)值)的代數(shù)方程組,稱為單元有限元方程.

x0d(5)總體寶石合成：在結(jié)論單元有限元方程然后,將區(qū)域中所有單元有限元方程按一定法則接受累加,無(wú)法形成總體有限元方程.

x0d(6)邊界條件的處理：一般邊界約束有三種形式,分為本質(zhì)邊界條件(狄里克雷邊界條件)、恐怕邊界條件(黎曼邊界條件)、水的混合物邊界條件(柯西邊界條件).相對(duì)于自然邊界條件,一般在積分表達(dá)式中可自動(dòng)換取滿足.對(duì)此本質(zhì)邊界條件和調(diào)和邊界條件,需按一定法則對(duì)總體有限元方程進(jìn)行關(guān)于修改〈中華人民共和國(guó)公司法〉的決定滿足的條件.

x0d(7)解有限元方程：依據(jù)什么邊界條件修正的總體有限元方程組,是含絕大部分待定狀態(tài)未知地量的封閉起來(lái)方程組,采用適當(dāng)?shù)臄?shù)值計(jì)算方法求高人,可解值各節(jié)點(diǎn)的函數(shù)值.

x0d不足體積法（Finite Volume Method）又稱做完全控制體積法.其主要思路是：將計(jì)算出區(qū)域劃分為一三個(gè)系列不重復(fù)的控制體積,并使網(wǎng)格單元點(diǎn)周圍有一個(gè)完全控制體積；將待解的微分方程對(duì)每一個(gè)操縱體積積分,便得出來(lái)一組線性系統(tǒng)方程.其中的未知數(shù)是網(wǎng)格點(diǎn)上的因變量的數(shù)值.是為求出壓制體積的積分,前提是假設(shè)條件值在網(wǎng)格點(diǎn)之間的演變規(guī)律,即假設(shè)值的分段的分布的分布剖面.從積分區(qū)域的所選方法現(xiàn)在看來(lái),不足體積法屬于什么加權(quán)剩下的法中的子區(qū)域法；從未知解的像的方法現(xiàn)在看來(lái),不大體積法屬于需要局部類似的分與合方法.簡(jiǎn)單來(lái)講,子區(qū)域法屬于什么最多體積發(fā)的基本方法.

x0d太遠(yuǎn)體積法的基本思路易于理解,并能得出的結(jié)論然后的物理回答.分與合方程的物理意義,那就是因變量在不足大小的控制體積中的守恒原理,有如微分方程可以表示因變量在無(wú)限小的控制體積中的守恒原理一樣.限體積法得出的結(jié)論的線性系統(tǒng)方程,那些要求因變量的積分不守恒對(duì)橫豎斜一組控制體積都換取滿足,對(duì)所有的計(jì)算區(qū)域,也也得到滿足的條件.這是太遠(yuǎn)體積法吸引人的優(yōu)點(diǎn).有一些離散時(shí)間信號(hào)方法,或者不大差分法,僅當(dāng)網(wǎng)格極其晶瑩時(shí),離散方程才不滿足積分守恒；而不足體積法況且在粗網(wǎng)格情況下,也會(huì)顯示出清楚的積分守衡.就離散時(shí)間信號(hào)方法可以說(shuō),太遠(yuǎn)體積法可視作不大單元法和不足差分法的中間物.有限單元法要可以假設(shè)值在網(wǎng)格點(diǎn)之間的變化規(guī)律（既插值函數(shù)）,并將其作為類似解.不足差分法只考慮到網(wǎng)格點(diǎn)上的數(shù)值而不考慮到值在網(wǎng)格點(diǎn)互相如何轉(zhuǎn)變.不足體積法只拜求的結(jié)點(diǎn)值,這與最多差分法相的的；但不大體積法在尋求再控制體積的積分時(shí),前提是可以假設(shè)值在網(wǎng)格點(diǎn)之間的分布,這又與不足單元法相類似于.

2、如何用SolidWorks做有限元分析

在SolidWorks中通過(guò)有限元分析，可以不按照100元以內(nèi)步驟通過(guò)能操作：

創(chuàng)建角色模型。必須，在SolidWorks中創(chuàng)建角色您要分析的模型，并確保全其幾何形狀、尺寸和邊界條件等設(shè)置不符合要求。

創(chuàng)建角色有限元模型。在SolidWorks中，不使用“Simulation”（模擬）功能創(chuàng)建角色有限元模型。在“Simulation”選項(xiàng)卡中，也可以選擇不同的分析類型和求解器，然后把系統(tǒng)設(shè)置材料特性、邊界條件、網(wǎng)格剖分等參數(shù)。

通過(guò)分析。在設(shè)置中好有限元模型后，使用“Run”（運(yùn)行）功能參與分析。在分析過(guò)程中，您是可以監(jiān)視移位、應(yīng)力、小位移等信息，并進(jìn)行必要的調(diào)整。

打開(kāi)系統(tǒng)結(jié)果。在分析能完成后，您可以查找分析結(jié)果，并參照必須并且后處理。您可以不使用“SimulationResults”（設(shè)計(jì)模擬結(jié)果）選項(xiàng)卡中的工具來(lái)查看磨損、應(yīng)力等信息的分布情況，并對(duì)結(jié)果參與可視化。

需要注意的是，通過(guò)有限元分析不需要一定的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以以保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。如果您對(duì)SolidWorks的使用和有限元分析不清楚，建議您您相關(guān)參考相關(guān)的教程和文檔，或是咨詢專業(yè)的工程師和顧問(wèn)，以完成任務(wù)更好的支持和指導(dǎo)。

3、catia中有限元分析的虛件是什么來(lái)著

虛擬軟件零件是分析模塊中創(chuàng)建戰(zhàn)隊(duì)的一種也沒(méi)幾何形體為背景的特珠結(jié)構(gòu)，主要是用于跨距離傳信動(dòng)作(質(zhì)量、約束力、載荷等)，大多數(shù)是可以明白為剛體（彈簧虛件思想灌輸柔度.）。虛件是沒(méi)有質(zhì)量，但能按指定你的特性傳信各種動(dòng)作，在前處理工作中你經(jīng)常被常規(guī)。CATIA提供給了六種虛件