◈ 有限元分析工程師眼中的點(diǎn)線面體 |
在“三體”粉眼中,點(diǎn)線面體代表了不同的維度空間,在我們的有限元分析工程師眼中,點(diǎn)線面體代表了不同的解決問題的方法,根據(jù)不同的問題,工程師會選擇相應(yīng)最有利于計(jì)算的畫圖單元來構(gòu)圖,從而使今后的有限元計(jì)算能少走彎路。我們以ANSYS為例,來看看里面的點(diǎn)線面體各種單元分別是用來解決什么問題的。
點(diǎn)單元:MASS單元屬點(diǎn)單元,它用來描繪幾何形狀為點(diǎn)型的結(jié)構(gòu),比如質(zhì)量塊結(jié)構(gòu)的模擬等等。
線單元:LINK單元、BEAM單元、COMBIN單元、PIPE單元都屬線單元,用來描繪幾何形狀為線型的結(jié)構(gòu)。我們常見的桁架和螺栓等連接件一般選擇LINK單元繪圖;梁、螺桿等連接件一般選擇BEAM單元;如果是細(xì)長型如彈簧之類的構(gòu)件可以選擇COMBIN單元;管道、管件類的模擬通常選擇用Pipe單元。
面單元:SHELL單元、PLANE單元屬于面單元,幾何形狀為面型的結(jié)構(gòu)可以選擇這兩個單元進(jìn)行模擬。如果是薄板型的或者曲面結(jié)構(gòu),可以考慮采用SHELL單元模擬;PLANE單元主要用于解決總體直角坐標(biāo)系下 X-Y平面內(nèi)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力 、 應(yīng)變 、 軸對稱問題。
體單元:SOLID單元屬于體單元,如果涉及到三維實(shí)體類的體型結(jié)構(gòu),就應(yīng)該選用SOLID單元進(jìn)行模擬。
在有限元分析中,并不是選用越復(fù)雜的單元越好,有限元分析工程師必須根據(jù)計(jì)算對象的形狀、結(jié)構(gòu),更重要的是計(jì)算目標(biāo)和要解決的問題來進(jìn)行選擇,用對單元會對接下來的計(jì)算起到事半功倍的效果。
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