有限元計(jì)算有限元分析系統(tǒng)計(jì)算模塊

計(jì)算模塊由一系列計(jì)算程序組成，計(jì)算程序又稱(chēng)求解器(solver)。每個(gè)求解器完成特定類(lèi)型的計(jì)算。因此，求解器越多，系統(tǒng)功能越豐富。在有限元模型提交計(jì)算以前，計(jì)算模塊還提供計(jì)算定義功能，用于選擇算法、參數(shù)、精度、輸出結(jié)果、結(jié)果保留形式等。

目前常見(jiàn)的計(jì)算類(lèi)型包括如下：

①線(xiàn)性靜力分析

②動(dòng)態(tài)分析

③非線(xiàn)性分析(材料非線(xiàn)性，幾何非線(xiàn)性，接觸非線(xiàn)性)

④熱分析

⑤流場(chǎng)分析

⑥電磁場(chǎng)分析

⑦曲屈分析2100433B

有限元計(jì)算離散化

首先是將需要分析的模型離散化，離散化是指將連續(xù)的彈性體劃分成有限個(gè)單元組成的離散體，并把作用力按等效原則移置到各節(jié)點(diǎn)上 。

有限元計(jì)算單元分析

接著進(jìn)行單元分析，了解一個(gè)單元里節(jié)點(diǎn)力和節(jié)點(diǎn)位移的關(guān)系。單元分析的任務(wù)是通過(guò)節(jié)點(diǎn)位移來(lái)表示單元內(nèi)部任一點(diǎn)的位移，從而建立起節(jié)點(diǎn)力和節(jié)點(diǎn)位移之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 。

有限元計(jì)算單元綜合

最后是單元綜合，即利用節(jié)點(diǎn)平衡方程式，在已知節(jié)點(diǎn)力的情況下，聯(lián)系邊界條件，求出節(jié)點(diǎn)位移，然后求得各單元應(yīng)力或節(jié)點(diǎn)應(yīng)力。

因?yàn)楣?jié)點(diǎn)數(shù)可以從幾個(gè)到幾百個(gè)、上千個(gè)，所以有限元計(jì)算中必需應(yīng)用計(jì)算機(jī) 。

有限元計(jì)算的任務(wù)是基于有限元模型完成有關(guān)的數(shù)值計(jì)算，并輸出需要的計(jì)算結(jié)果。它的主要工作包括單元和總體矩陣的形成、邊界條件的處理和特性方程的求解，由于計(jì)算的運(yùn)算量非常大，所以這部分工作由計(jì)算機(jī)完成。除計(jì)算前需要對(duì)計(jì)算方法、計(jì)算內(nèi)容、計(jì)算參數(shù)和工況條件等進(jìn)行必要的設(shè)置和選擇外，一般不需要人的干預(yù)。

有限元結(jié)構(gòu)分析在大型工程計(jì)算中至今仍居重要地位．本書(shū)系統(tǒng)地論述了有限元方程組形成和求解的各個(gè)步驟的并行計(jì)算格式和并行程序設(shè)計(jì)技巧，著重介紹了有限元分析的并行計(jì)算、大型稀疏有限元方程組直按照法的并行處理、大型稀疏線(xiàn)性方程組預(yù)處理并把梯度法的并行處理、矩陣向見(jiàn)積的并行計(jì)還，還概括了近年來(lái)有關(guān)研究的主要成果，是一部具有較高理論水平和實(shí)用價(jià)值的著作。

有限元分析軟件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四個(gè)比較知名比較大的公司，其中ADINA、ABAQUS在非線(xiàn)性分析方面有較強(qiáng)的能力目前是業(yè)內(nèi)最認(rèn)可的兩款有限元分析軟件，ANSYS、MSC進(jìn)入中國(guó)比較早所以在國(guó)內(nèi)知名度高應(yīng)用廣泛。目前在多物理場(chǎng)耦合方面幾大公司都可以做到結(jié)構(gòu)、流體、熱的耦合分析，但是除ADINA以外其它三個(gè)必須與別的軟件搭配進(jìn)行迭代分析，唯一能做到真正流固耦合的軟件只有ADINA。

內(nèi)容簡(jiǎn)介

內(nèi) 容 簡(jiǎn) 介 本書(shū)是有限元法在電氣工程應(yīng)用方面的專(zhuān)門(mén)著作。詳盡系統(tǒng)地介紹了有限元法 電磁計(jì)算的基本原理，求解過(guò)程和實(shí)際應(yīng)用。著重表現(xiàn)了某些方法的應(yīng)用技巧及應(yīng) 用舉例，具有獨(dú)到之處。全面地介紹了國(guó)外近年來(lái)推出的有限元法電磁計(jì)算商業(yè)化 軟件，及進(jìn)一步擴(kuò)大這些軟件包功能的解后處理方法，有新穎性和開(kāi)創(chuàng)性。完整地 論述了有限元法電磁計(jì)算研究方面的前沿性發(fā)展和課題，具有一定的領(lǐng)先作用。 張榴晨，1960年5月1日 生。1991年9月獲加拿大皇后大 學(xué)電氣工程博士。現(xiàn)為加拿大紐 布朗斯維克大學(xué)電氣工程系助理 教授。長(zhǎng)期從事電機(jī)、電磁場(chǎng)數(shù)值 計(jì)算、電力電子等領(lǐng)域的有關(guān)研 究和教學(xué)工作。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文 32篇，有一譯著，并持有兩項(xiàng)專(zhuān) 利。1993年曾受鐵道部專(zhuān)門(mén)邀請(qǐng) 來(lái)華作短期講座“有限元法在電 機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用”。 徐松，1961年10月12日 生。1989年6月獲清華大學(xué)電氣 工程博士。現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)院電工 研究所副研究員、電機(jī)研究室副 主任，中國(guó)科技大學(xué)研究生院兼 職副教授。從事過(guò)電機(jī)、電力電 子、電力系統(tǒng)、電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算等 領(lǐng)域的有關(guān)研究和教學(xué)工作。已 發(fā)表學(xué)術(shù)論文24篇。2100433B