學習有限元分析需要哪些基礎知識,成為有限元分析師需要學習那些內容呢

2021-05-06 00:35:22 字數 4792 閱讀 1915

1樓:匿名使用者

1,圖書館或書店都可以買到有限元教材,很多的,有的講的深,有的講的淺。要是想在理論層面往深裡學的話,應該還要學習一些數學基礎的,比如泛函分析、變分原理,但是不專門研究一般用不了理解那麼深刻。

2,要看你的專業是什麼。做力學有限元分析的話,起碼要懂力學吧,比如彈性力學等;做電磁有限元分析,起碼要懂麥克斯韋方程組吧。。市場上賣的有限元教材一般都是結合力學講的。

然後你可以學習有限元軟體(比如ansys、abaqus等)解決具體的工程實際問題了。

成為有限元分析師需要學習那些內容呢

2樓:匿名使用者

如何成為一個合格的分析工程師(以下內容為引用別人言論)e69da5e887aa62616964757a686964616f31333330363066

在產品設計過程中能夠充分考慮到多種因素,可以使設計出的產品更加可靠和具有市場競爭力。但是在傳統的機械結構設計中,工程師所依靠的常常是設計規範和設計經驗。對於常見結構,傳統的設計可以保證結構的安全性,不能保證設計的最優性,不利於結構設計的經濟性。

對於複雜的結構,這樣的設計甚至連使用的可靠性都無法合理的考慮。在這樣的背景下,計算機輔助分析開始在機械結構設計中發揮出越來越重要的作用。作為現代數值模擬方法在工程領域的應用,計算機輔助分析可以在設計階段對結構進行校核、優化,使工程師在產品未生產之前就對設計的經濟性、安全性有所認識。

在各種cae的工具中,有限元方法是相對較為成熟的,也是在工業領域應用最廣的。在有限元天地中,將介紹有限元分析的相關理論和學習有限元程式的經驗。由於本人專業所限,有限元分析天地中所指分析將特指結構分析。

在本文中我將談談如何成為一個合格的有限元分析工程師。作為一個合格的有限元分析工程師,至少應該具備以下三個方面的技能和經驗:堅實的理論基礎,包括力學理論(對於結構有限元分析工程師)和有限元理論 必要的程式使用經驗,對常用的商業有限元分析程式能夠熟練應用 工程實踐的經驗,對於不同的工程問題能夠準確的做出判斷和確定分析方案在這三個方面中,比較容易解決的是程式使用,通常盜版軟體和程式教程是很容易獲得的,一般通過一些練習題就可以很快掌握程式的使用。

所以,有很多初學者在用幾個練習題熟悉了一個或幾個程式以後就以為自己可以做一個分析工程師了,這是極端錯誤的。 練習題與工程分析的差別在於,在做練習題的時候,拿到手邊的已經是簡化好的模型了,結構已經簡化好了,分析型別已經設定,邊界條件和載荷條件已經確定,計算完成後,能夠看到和教材上一致的結果就算是完成了。在這個過程中,學習者只學到了程式如何使用,這個過程,不用說大學生,高中生都可以完成。

在做工程分析的時候,情況就完全不同了,沒有人給你指定模型的簡化、分析型別,邊界條件,在計算完成後,還需要對結果進行分析和評價。在這個過程中,程式的使用變成了整個分析過程中的技術性最低的一個環節。一個完整的工程分析的流程是怎樣的呢?

首先是問題的提出,在工業實踐中,提出問題的部門通常是設計部門或生產部門,設計部門會提出要求對某一設計進行某一方面的驗證或優化,生產部門會提出對在產品生產或使用過程中出現的缺陷或問題進行分析和解決。通常情況下,由於分工的不同,設計或生產的工程師對於有限元分析是沒有經驗的,他們提出的問題是模糊的,例如說,設計工程師會問,在某種情況下,我的設計安全嗎?生產工程師會問,為什麼這個產品會壞呢?

然後是問題的分析,這個過程是需要結構分析工程師與設計工程師或生產工程師共同完成的。接到設計工程師和生產工程師提出的問題時,先對問題做一個初步的判斷,是什麼樣型別的問題,然後對問題進行調查,作出是否需要進行下一步的有限元分析。接下來,如果決定要進行有限元分析,就需要更仔細的分析了,需要決定以下幾個問題:

分析目的和分析規模,結構簡化與計算規模,邊界條件和載荷條件,建立模型的方式,計算結果的分析方法。等這幾個問題決定後,就可以開始計算了。在計算結束以後,就需要對結果進行可信度的評價,即要確定計算結果是所設定問題的正確模擬,獲得了和實際問題足夠近似的結果。

在此基礎上,才能按照預先定好的結果分析方法對結果進行分析。根據分析的結論,才最終向設計和生產部門提供可靠的建議和意見。上面是粗略的介紹了工程有限元結構分析的一個基本的流程。

從這個流程中,利用程式處理一個設定好的問題只是其中的一個步驟。那麼在這個流程對前面提到的三個方面的技能和經驗是如何體現出來的?在整個流程中應該注意一些什麼關鍵問題呢?

工程有限元(結構)分析的基本流程:對問題進行初步分析(決定是否進行有限元分析)->詳細分析(對分析進行計劃)-> 進行有限元分析-> 結果分析->問題解決在接到設計部門和生產部門提出的問題時,工程判斷(engineering judgment)非常重要,要了解問題的狀況,提出問題的目的,根據工程經驗做出初步判斷。並非所有接到的問題都是需要進一步分析的,有限元分析也不一定是解決問題的最佳手段。

在工程中,能夠用最少成本和最短時間解決問題的手段才是最佳的。要做出正確的初步判斷,需要有通過解決大量工程問題積累的經驗,需要對常見問題的理論有清晰的解決思路,需要對有限元方法的能力和侷限有清楚的認識,同時對於可能進行的有限元分析需要的時間和人力有準確的判斷。這個過程中要充分和設計工程師及生產工程師進行溝通,儘量獲取更多的資料和資料,避免模糊的直覺判斷,無論是否要進行下一步分析,都要提出有理有據的建議。

在決定需要進行有限元分析後,對即將要進行的分析的理論和本質要有深刻的認識,對自己所可能使用的程式的能力也要心中有數,避免不合理和不切實際的分析計劃。運用理論和經驗上的判斷,決定計算的模型、規模和型別。能夠用儘可能簡單的模型,儘可能短的時間得到解決問題所需要的分析結果是在制定分析計劃中的基本原則。

熟練的運用商業有限元程式進行有限元分析,需要對程式有深刻的認識,做到每輸入一個引數都清楚知道這個引數的意義和作用,這其實也需要理解有限元和力學的理論,僅僅熟悉程式的介面是不夠的。獲得分析結果後,問題並沒有解決,設計和生產部門需要的是簡單有效的結論和方案。能夠從紛繁複雜的資料中尋找問題的解決方案,需要的仍然是理論和經驗。

下面我將分三章更詳細的談談作為一個合格的分析工程師在應該具備那些理論知識、如何和怎樣使用那些程式,同時介紹一些通用的工程經驗。隨著有限元在工業領域的普及,fea成為cae的重要組成部分,同時也帶給大家一個感覺,cae嘛,當然是computer重要。說到這裡,我想到一個人,就是我碩士時的導師,作為北大數學力學系的畢業生,在60年代分配去做反應堆工程,作了一輩子的核裝置力學分析。

他到這個研究院後,開始主要是手算解決力學問題,然後是從打孔計算機開始程式設計計算,然後從sap4,adina用到了sap84。在我入學時,計算工具已經是ansys5.4和marc7了,作業系統也變成了unix,他已經不會這些工具了,但是在日常的分析工作中,遇到問題時,無一不是他解決的。

他給我說的一句話,至今讓我受益。"無論用什麼程式,要清楚你輸入的每一個引數的來龍去脈"。正是這樣,他得以幫助我們解決分析中遇到的問題。

透徹的瞭解所分析問題的理論基礎是做一個分析工程師所必須的條件。 大多數公司對有限元分析工程師的基本學歷要求都是工學碩士。拋開目前國內人才市場學歷貶值的因素不談,我覺得這個要求是非常合理和必要的。

因為進近些年,在大多數的工科院校裡,除了工程力學專業外,很少在本科階段開設有限元理論的課程,另一些做有限元分析的必要理論課程,如彈性力學,塑性力學,變分理論也多在碩士階段才開設。因此有時看到一些公司在招聘有限元分析工程師時,學歷要求僅僅要求大專或本科,便覺得有些懷疑。並非學歷歧視,只是覺得如果要以大專或本科的教育背景,可能需要做更多努力才能勝任這樣的職位。

作為一個分析工程師到底需要什麼樣的理論基礎呢,也許有人覺得過分強調理論的重要性有些吹毛求疵了。在這一部分中,將系統介紹一下分析工程師必須具備的理論知識,限於本文的寫作目的,本章不會涉及細節的理論。在未來的寫作中,我計劃將分別來對本章提到的學科和課程進行詳細的講解,對自己所學也系統梳理一遍。

在大學中,我們首先學到的是數學,對於有限元分析,數學同樣是最基礎的了。除了對微積分有深刻認識外,由於在力學領域會涉及到較多的偏微分方程,應此對數理方程應該瞭解,同時,由於有限元分析是數值計算方法,矩陣論和計算方法作為數值計算的基礎,是必須要掌握的。另外的便是變分方法和複變函式了,對於有限元分析工程師,個人認為這兩門課程不是必須的,因為對於大多數工程力學分析問題,已經有現成的變分過程可查了,有一點變分的知識就好了。

3樓:匿名使用者

至少的有有限元分析的基礎把,像彈塑形力學等

我要學有限元分析,哪位高人指導一下,我應該有哪些理論基礎?

4樓:匿名使用者

我也是在做熱方面的,你最好吧彈性力學的知識看一看 ,然後就是看有限元的書了,要把回fortran程式設計好好學習答一下。有

限元運算大多是用這個軟體。其他的就看自己的興趣了,本科生用不了學習太深的。把ansys adams學習一下吧

5樓:十眼天珠

基本夠了,剩下的就是英語了,有限元軟體大多為國外軟體,原版更好……

請問要學習好有限元分析,交流一下學習心得,需要哪些基礎課程? 20

6樓:匿名使用者

個人觀點,僅供參考:

(1)有限元屬於彈性力學分析方法。

(2)主要是微積分和工程力學基礎。

學習有限元分析應該從什麼地方入手啊

7樓:小新能源汽車站

首先要有一定的理論知識,這個很關鍵。包括一些工程背景知識和有限元理論知識。

其次,應用軟體區解決一些實際問題。學軟體的話有限元分析軟體目前最流行的有:ansys、adina、abaqus、msc四個比較知名比較大的公司,其中adina、abaqus在非線性分析方面有較強的能力目前是業內最認可的兩款有限元分析軟體,ansys、msc進入中國比較早所以在國內知名度高應用廣泛。

目前在多物理場耦合方面幾大公司都可以做到結構、流體、熱的耦合分析,但是除adina以外其它三個必須與別的軟體搭配進行迭代分析,唯一能做到真正流固耦合的軟體只有adina。

這些軟體都有相應的入門教程,可以圖書館借或網上購買。

希望我的回答能幫助你,祝你早日成才!

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