有限元法在通信對絞電纜計算中的應用

有限元法在如今的機械設(shè)計中都起到了很重要的作用,其設(shè)計原理十分簡單易懂,而且在機械設(shè)計中有很快的工作效率。說到其工作的原理,首先早知道有限元法的概念。有限元法,就是已知在編制程序過程中,常常會運用很多的方法來得到微分方程的解,但是有些微分方程的解很難得到,這就需要用有限元法將方程離解開得到易解的方程組的解。這時可以發(fā)現(xiàn),有限元法在機械生產(chǎn)中的重要性。因為在機械制造過程中,常常會運用很多的方法去得到應該測量的數(shù)據(jù)。所以,此時運用有限元法可以大大的增加機械工作效率。

有限元法結(jié)合了力學與計算機技術(shù),是一種工程根系上強有力的數(shù)學計算方法,能夠應用到多方面領(lǐng)域,例如航空航天、材料加工以及機械設(shè)計制造等方面,具有巨大的實用性,文章從有限元法的基本內(nèi)容開始介紹,并逐步介紹其平面應用以及相關(guān)步驟,之后逐漸的進行深入從機械結(jié)構(gòu)動力學有限元案例舉例、機械結(jié)構(gòu)動力學相應的有限元分析、機械結(jié)構(gòu)固有的特性的有限元分許三個方面介紹機械結(jié)構(gòu)動力學分析的有限元法,供讀者借鑒與學習.

當今社會,機械的應用愈發(fā)廣泛,人們對于機械的需求也在不斷加大.機械已經(jīng)漸漸的需要具有一些獨特的功能才能夠被用戶所接受,并且,機械設(shè)計的復雜形勢的我們在進行設(shè)計時需要進行更深層次的計算這也是對機械設(shè)計行業(yè)提出的新的要求.由此,有限元法也就產(chǎn)生了.不同于傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法.有限元法往往更加強調(diào)整體思想,并且大量的使用智能化的技術(shù),系統(tǒng)的進行機械的設(shè)計和評估,在滿足既定條件的要求下,追求最佳的設(shè)計方案,從而確保產(chǎn)品能夠達到預期的效果.由于有限元法的這些優(yōu)點,有限元法正在得到更廣泛的應用.

有限元法是一種為求解偏分方程邊值問題近似解的數(shù)值技術(shù),將其應用到機械設(shè)計中,能夠為機械設(shè)計方案的優(yōu)化和改進作出巨大貢獻,給機械設(shè)計帶來卓越的優(yōu)勢和鮮活的生命力,給企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益、提升企業(yè)核心競爭力?；诖?對有限元法在機械設(shè)計中的應用進行分析,以期能夠為更多同行工作者提供參考。

有限元法是一種為求解偏分方程邊值問題近似解的數(shù)值技術(shù),將其應用到機械設(shè)計中,能夠為機械設(shè)計方案的優(yōu)化和改進作出巨大貢獻,給機械設(shè)計帶來卓越的優(yōu)勢和鮮活的生命力,給企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益、提升企業(yè)核心競爭力?；诖?對有限元法在機械設(shè)計中的應用進行分析,以期能夠為更多同行工作者提供參考。

摘要 本文對有限元法的應用領(lǐng)域、基本思想、計算優(yōu)點進行了具體的闡述。又以液壓挖掘 機為例對其進行了建模和有限元分析。對液壓挖掘機大臂的強度和剛度進行了分析。 關(guān)鍵詞：有限元法；有限元分析；挖掘機； 一、有限元法的基本概述 有限元法的基本思想是將結(jié)構(gòu)離散化，用有限個容易分析的單元來表示復雜 的對象，單元之間通過有限個節(jié)點相互連接，然后根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件綜合求解。 由于單元的數(shù)目是有限的，節(jié)點的數(shù)目也是有限的，所以稱為有限元法(fem， finiteelementmethod)。有限元法是最重要的工程分析技術(shù)之一。它廣泛應用 于彈塑性力學、斷裂力學、流體力學、熱傳導等領(lǐng)域。有限元法是60年代以來發(fā) 展起來的新的數(shù)值計算方法，是計算機時代的產(chǎn)物。雖然有限元的概念早在40 年代就有人提出，但由于當時計算機尚未出現(xiàn)，它并未受到人們的重視。隨著計 算機技術(shù)的發(fā)展，有限元法在各個

施加強制電流陰極保護的管道會產(chǎn)生雜散電流,土壤復雜環(huán)境下其對周圍管道的影響難以通過試驗進行研究。為此,建立了ansys有限元模型,對某采氣廠陰極保護管道進行了仿真模擬計算,研究了管道敷設(shè)垂直間距、陽極地床與管道垂直距離、防護涂層電阻率等對管道電位分布的影響。結(jié)果表明,模擬計算結(jié)果與實際測量結(jié)果吻合良好,可為該廠管網(wǎng)陰極保護布局及優(yōu)化設(shè)計提供可靠的依據(jù)。

有限元法是一種先進的cae技術(shù),廣泛應用于各個工程領(lǐng)域,解決復雜的設(shè)計和分析問題,已成為機械工程設(shè)計和分析中的重要工具。本文在有限元法基本原理的基礎(chǔ)上,介紹了有限元技術(shù)的發(fā)展概況、發(fā)展趨勢及在機械工程中的應用情況。

利用空間有限元軟件以三亞紅沙大橋為實例,按照施工階段的工況,逼真地建立了該斜拉橋的空間計算模型。采用倒拆出來的施工張拉索力為基礎(chǔ),通過正裝迭代計算不斷修正初張索力,最終得到了較理想的施工一次張拉索力,為該橋的設(shè)計和施工監(jiān)控提供了重要參數(shù)。同時提出了一種解決倒拆正裝結(jié)果不閉合問題的方法,也為該類橋梁施工一次張拉索力的求解提供了一種可用的思路。

應用有限元法對空調(diào)器整機及其鈑金件、管道系統(tǒng)進行了模態(tài)分析,并與試驗結(jié)果進行對比,吻合情況較好,可以滿足工程需要。通過研究解決了空調(diào)器整機及其部件分析所需的約束條件。此項研究為今后在產(chǎn)品設(shè)計中應用有限元技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

對于成形過程中具有幾何大變形的體內(nèi)預應力鋼結(jié)構(gòu),索與結(jié)構(gòu)的接觸摩擦將會耗散大量能量,不搞清楚接觸工作情況,就無法準確確定索力,同時也無法準確認識結(jié)構(gòu)成形過程受力狀態(tài)和預應力情況.本文采用接觸有限元法對成形過程中具有幾何大變形的預應力結(jié)構(gòu)進行了接觸成形過程研究,提出采用直接約束法可以較好地模擬此類接觸問題.本文研究對施工中索力控制具有指導意義,同時為幾何大變形預應力結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供一條新的途徑.

針對大型巖土工程有限元模擬中等參元網(wǎng)格、三角形(四面體)網(wǎng)格、無網(wǎng)格等方法的缺陷,介紹了插值重構(gòu)有限元法的基本原理,圍繞把無網(wǎng)格法的特性應用到三角形(四面體)網(wǎng)格,改變其插值函數(shù)的思想,將這種方法應用到了巖土工程中。工程實例證明,此方法和傳統(tǒng)的三角形(四面體)網(wǎng)格有限元法相比有著節(jié)點應力連續(xù)、精度高等優(yōu)勢,并且有著比等參元有更高的收斂率,在大型巖土工程中有著重要的應用價值。

有限元法（finiteelementmethod）是一種高效能、常用的數(shù)值計算方法?？茖W計算領(lǐng)域，常常需要求解各類微分方程，而許多微分方程的解析解一般很難得到，使用有限元法將微分方程離散化后，

有限元法基坑變形預報應用實踐——以擴展的修正劍橋模型為土體的本構(gòu)關(guān)系，在土體與支護之間采用接觸加摩擦的處理方法，使用二維平面有限元法對上海地鐵m8線延吉中路站深基坑進行模擬計算并與實測結(jié)果作對比分析。結(jié)果表明，選取合理的本構(gòu)模型與計算參數(shù)，有限...

介紹非線性有限元法應用于邊坡穩(wěn)定分析的基本原理和分析方法。并用其分析計算樂昌峽水利樞紐半嶺岸坡主滑面的應力狀態(tài)及抗滑安全系數(shù)。可供岸坡穩(wěn)定性研究時參考。

有限元法在結(jié)構(gòu)計算中具精度高、效率高和應用范圍廣的特點。在水閘安全鑒定復核計算中,使用傳統(tǒng)計算方法通常需要花費大量的時間計算水閘閘室各個部位的結(jié)構(gòu)內(nèi)力,且受到各種不同閘室結(jié)構(gòu)形式的制約,計算精度差工作效率低。而使用三維有限元,對水閘結(jié)構(gòu)進行數(shù)值模擬計算,能有效得計算出閘室不同部位的內(nèi)力。本文利用三維有限元對紅星水閘的閘室沉降,底板、排架及閘墩結(jié)構(gòu)內(nèi)力進行安全復核計算,為水閘安全鑒定復核計算提供了新的方法。

有限元法在預應力錨索樁設(shè)計計算中的應用——預應力錨索樁受力復雜，為了更好的模擬其受力狀態(tài)，推導了樁土相互作用下，用平面梁單元模擬錨索抗滑樁的單元剛度矩陣，并編寫了相應的計算機程序．用有限元法對一工程算例進行了計算，并與傳統(tǒng)抗滑樁的計算結(jié)果進行...

有限元法是在計算機技術(shù)逐漸發(fā)展背景下發(fā)展出來的先進cae技術(shù),在各領(lǐng)域的設(shè)計、科學計算與分析中均得到了有效應用,將諸多復雜設(shè)計問題、分析問題成功解決,故其已發(fā)展為工程分析、設(shè)計的重要工具。本研究通過分析有限元法的特點及其應用步驟,探討有限元法在現(xiàn)代機械工程中的應用,以期為同行業(yè)工作者提供一定參考。

對于非板、梁、柱及桿系等較為復雜的水工結(jié)構(gòu),采用有限單元法計算,不僅可適應結(jié)構(gòu)體型以及邊界條件的復雜性,而且可以較為準確地得出結(jié)構(gòu)變形情況及內(nèi)部應力的分布,進而依據(jù)應力分布計算截面配筋量。結(jié)合夾巖水利樞紐壩后廠房工程實例,建立三維有限元模型,分析了廠房變形特征,并根據(jù)應力計算結(jié)果分析了結(jié)構(gòu)所需的配筋量。

對于非板、梁、柱及桿系等較為復雜的水工結(jié)構(gòu),采用有限單元法計算,不僅可適應結(jié)構(gòu)體型以及邊界條件的復雜性,而且可以較為準確地得出結(jié)構(gòu)變形情況及內(nèi)部應力的分布,進而依據(jù)應力分布計算截面配筋量.結(jié)合夾巖水利樞紐壩后廠房工程實例,建立三維有限元模型,分析了廠房變形特征,并根據(jù)應力計算結(jié)果分析了結(jié)構(gòu)所需的配筋量.

為了研究閘閥中腔密封機理及泄漏原因,應用有限元分析方法建立密封系統(tǒng)的三維有限元計算模型,計算法蘭墊片密封系統(tǒng)的應力場、位移場和溫度場。然后根據(jù)計算結(jié)果,尤其是墊片的壓縮量、墊片與接觸狀態(tài)、接觸應力、結(jié)合面的間隙等很重要的結(jié)果數(shù)據(jù),對閘閥中腔泄漏的原因進行科學分析。為合理、科學的中法蘭系統(tǒng)設(shè)計以及密封泄漏原因分析提供先進的技術(shù)手段。

基于后退歐拉法和變分原理推導了非線性的時域有限元電場計算方程。利用時域有限元方法分析了含不同應力控制管時的電纜終端電場分布。分析結(jié)果表明,采用由電容性和非線性電阻性材料復合絕緣結(jié)構(gòu)的應力控制管時,電纜終端的電場分布最為均勻。