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1有限元模型模型的建立 采用大型有限元分析軟件ABAQUS對本連接**進(jìn)行非線性有限元分析。T型鋼與方鋼管采用Tie模擬焊接;T型鋼與梁采用BoltForce通過調(diào)整螺栓長度模擬高強(qiáng)螺栓連接并實現(xiàn)預(yù)加載,考慮到栓帽與T型鋼腹板、螺母與梁
缺點:精確度浮動性比較大。基于建模的水平和邊界條件、載荷工況的模擬是否真實等等。有限元是基于連續(xù)介質(zhì)理論的,把物體劃分為有限個單元,**之間用數(shù)學(xué)方程聯(lián)系起來,你要做的東西如果是均質(zhì)的用有限元還可以;但是如果是做
對算量人員技術(shù)要求很高;工程量大的復(fù)雜工程效率不高;手工算量算量檢查會比較麻煩。軟件算量的優(yōu)劣勢:軟件進(jìn)行計算過程會更快捷;相似工程可以復(fù)制粘貼修改參數(shù)進(jìn)行快速計算;能快速完成大型工程的工程量;門檻低,初學(xué)者也能快
3、方法優(yōu)越。對于存在非常復(fù)雜的因素組合時候,比如不均勻的材料特性、任意的邊界條件、復(fù)雜的幾何形狀等混雜在一起的時候,有限元法都能靈活的處理和求解。4、應(yīng)用范圍廣。有限元法不僅能解決結(jié)構(gòu)力學(xué),彈性力學(xué)中的各種問題,
土木工程有限元分析與普通手工計算或者商業(yè)計算軟件之間優(yōu)缺點比較
(一)準(zhǔn)備工作20xx年5月10日~20xx年8月31日選題,調(diào)查研究與收集資料,寫文獻(xiàn)綜述與開題報告 (二)20xx年11月30日前完成構(gòu)選型、構(gòu)布置、構(gòu)計算 (三)20xx年12月31日~20xx年3月9日總及準(zhǔn)備畢業(yè)答辯,整理畢業(yè)設(shè)計成果,
土木工程開題報告范文1: 摘要:作為當(dāng)今建筑項目的關(guān)鍵構(gòu)成要素,土木項目的品質(zhì)對于整個項目的品質(zhì)有著非常大的影響。只有確保其品質(zhì)優(yōu)秀,才可以保證整個項目的品質(zhì)合乎規(guī)定。 文章 重點的分析了其品質(zhì)管控方面的內(nèi)容。 由于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,城
(一)查閱文獻(xiàn)資料和調(diào)研:參觀同類型的典型建筑;認(rèn)真閱讀與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)資料,包括3篇以上的外文原文,并翻譯一篇外文文獻(xiàn),理清畢業(yè)設(shè)計的思路;調(diào)查研究住宅樓的功能要求;寫出開題報告。 (二)建筑設(shè)計部分:在調(diào)研的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能
摘要:分析了公路工程機(jī)械施工設(shè)備管理及維護(hù)存在的不足,并提出改進(jìn)和完善措施,包括提高設(shè)備管理及維護(hù)的思想認(rèn)識、嚴(yán)格落實設(shè)備管理及維護(hù)的各項制度、明確職責(zé)并提高管理維護(hù)人員素質(zhì)、加強(qiáng)施工現(xiàn)場工程機(jī)械設(shè)備的管理與維護(hù)、優(yōu)化管理維護(hù)體系
通過畢業(yè)設(shè)計這一重要的教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生正確的理論聯(lián)系實際的工作作風(fēng),嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。畢業(yè)設(shè)計要求我們在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,獨立系統(tǒng)的完成一項工程設(shè)計,解決與之有關(guān)的所有問題,熟悉相關(guān)設(shè)計規(guī)范、手冊、標(biāo)準(zhǔn)圖以及
土木工程畢業(yè)設(shè)計開題報告篇一 一、本課題的目的及意義,研究現(xiàn)狀分析 本課題的目的:通過課程設(shè)計,要求學(xué)生掌握建筑施工的基本知識,了解單位工程施工組織設(shè)計編制的程序和依據(jù),掌握編制方法、步驟,能夠綜合運用所學(xué)知識,正確進(jìn)行單位工程施工
施工畢業(yè)設(shè)計開題報告
意義:通過本工程的設(shè)計,培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課及專業(yè)課知識和相關(guān)技能,解決具體問題的土木工程設(shè)計問題所需的綜合能力和創(chuàng)新能力,這對我們以后走向工作崗位是一個極寶貴的經(jīng)驗。我們在老師的指導(dǎo)下,獨立系統(tǒng)的完成一項工程
我國傳統(tǒng)的項目成本管理研究主要側(cè)重于工程項目的成本確定和控制,而忽視了對成本計劃、核算和分析的研究。近年來,隨著現(xiàn)代項目管理對項目內(nèi)涵的不斷拓展,以及實踐經(jīng)驗的不斷總結(jié),人們逐漸認(rèn)識到傳統(tǒng)的成本管理是不全面的,加
因此,現(xiàn)代土木工程施工企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場施工技術(shù)人員與質(zhì)量管理人員的巡檢與旁站,保障施工過程各項控制要點處于受控狀態(tài),同時通過現(xiàn)場技術(shù)人員與質(zhì)量管理人員的巡檢旁站監(jiān)督施工人員的施工過程,保障土木工程施工質(zhì)量。通過嚴(yán)格的現(xiàn)場管理為保障工程施
土木工程畢業(yè)設(shè)計開題報告篇一 一、本課題的目的及意義,研究現(xiàn)狀分析 本課題的目的:通過課程設(shè)計,要求學(xué)生掌握建筑施工的基本知識,了解單位工程施工組織設(shè)計編制的程序和依據(jù),掌握編制方法、步驟,能夠綜合運用所學(xué)知識,正確進(jìn)行單位工程施工
土木工程畢業(yè)設(shè)計開題報告
第一章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書(一)、設(shè)計依據(jù)1、功能要求 A、規(guī)模:總建筑面積為3000~6000㎡,共4個單元1梯2戶.B、層數(shù):六層;層高:2.7—3.3m;C、主要房間及其建筑面積 每戶要求80—150㎡ E、門窗材料:自選 F、
土木工程畢業(yè)設(shè)計參考文獻(xiàn)大全篇一: [1] 鄭少瑛,土木工程施工組織,北京,中國電力出版社,2007 [2] 鄭少瑛,土木工程施工組織,北京,中國電力出版社,2007 [3] 王玉龍,扣件式鋼管腳手架計算手冊,第1版,北京:中國
土木工程畢業(yè)設(shè)計做法:1、一般土木畢設(shè)的究極目標(biāo)是自主設(shè)計一棟建筑,講的通俗一點就是出一套建筑圖施工圖外加一套結(jié)構(gòu)施工圖。2、建筑圖包括:建筑說明,建筑總平面圖,各層平面圖,2-4張立面圖,1-2張剖面圖,樓梯以
在很短時間內(nèi)倉促完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù),不可能達(dá)到畢業(yè)設(shè)計正常的教學(xué)目的和要求,其設(shè)計資料漏洞百出,施工圖和計算書前后矛盾,失去了畢業(yè)設(shè)計的意義[7]。土木專業(yè)規(guī)范近年來更新頻繁,這就需要高校圖書館資料做到及時更新,但是
土木工程畢業(yè)設(shè)計做法如下:房屋建筑工程畢業(yè)設(shè)計一般包括建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工組織設(shè)計三個方面,當(dāng)時 間較少時,也可不做施工組織設(shè)計?,F(xiàn)在越來越多的學(xué)校傾向于第八學(xué)期全部安排畢業(yè)設(shè) 計,而且土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生中
土木工程畢業(yè)設(shè)計開題報告篇一 一、本課題的目的及意義,研究現(xiàn)狀分析 本課題的目的:通過課程設(shè)計,要求學(xué)生掌握建筑施工的基本知識,了解單位工程施工組織設(shè)計編制的程序和依據(jù),掌握編制方法、步驟,能夠綜合運用所學(xué)知識,正確進(jìn)行單位工程施工
大學(xué)土木工程畢業(yè)設(shè)計
五、畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度安排 各部分時間安排分別為:設(shè)計調(diào)研及完成開題報告、開題報告答辯:1-1.5周、建筑設(shè)計2周、結(jié)構(gòu)設(shè)計3周、施工組織設(shè)計2-3周,摘要、整理設(shè)計1-1.5周,共10周。 建筑、結(jié)構(gòu)、施工組織各部分設(shè)計進(jìn)度如下: 1查閱資料、
工程調(diào)研報告范文篇1一、社會調(diào)查概況1、調(diào)查對象:天津市青年京劇團(tuán)業(yè)務(wù)辦公樓、演員招待所工程2、調(diào)查時間:2006年3月1日~3月28日3、調(diào)查地點:天津市河西區(qū)隆昌路與平江道交口處4、調(diào)查內(nèi)容:主體施工期間的鋼筋、模板、混凝土分部工程
現(xiàn)對調(diào)研結(jié)果報告如下: 一、理縣概況 理縣位于四川省中部,阿壩州東南部,屬典型的高山峽谷地形,是川西北交通要塞和商貿(mào)集散市場之 一,總面積4318平方公里,總?cè)丝诓坏?萬人,居民以藏、羌、回、漢等民族為主。全縣轄4鎮(zhèn)9鄉(xiāng),包括雜谷
辦公室調(diào)研工作總結(jié) 篇1 近年來,我公司辦公室改進(jìn)工作策略,從“三貼近”出發(fā),即貼近中心、貼近領(lǐng)導(dǎo)、貼近實際的思路,組織辦公室人員,圍繞生產(chǎn),加強(qiáng)調(diào)查研究,及時為領(lǐng)導(dǎo)決策提供有價值的調(diào)研報告。一年來,共擬寫調(diào)研報告6篇,受到領(lǐng)導(dǎo)或相
加(20xx大學(xué)生體育運動 調(diào)查報告 )強(qiáng)房價的季度、年度分析預(yù)測工作,將出讓土地面積、房地產(chǎn)開發(fā)投資額,新建商品房的開工面積、竣工面積、銷售面積、空置房面積及空置率,市場平均價格及變動情況和原因等列入分析內(nèi)容。一旦發(fā)現(xiàn)價格異常波動,
陳述式如《教學(xué)反思實效性研究實驗調(diào)查》,提問式如《為什么要進(jìn)行教學(xué)反思實效性研究》,正副標(biāo)題結(jié)合式,正題陳述調(diào)查報告的主要結(jié)論或提出中心問題,副題標(biāo)明調(diào)查的對象、范圍、問題,這實際上類似于“發(fā)文主題”加“文種”的規(guī)范格式,如《
2.1辦公樓設(shè)計內(nèi)容: 辦公設(shè)計主要包括辦公建筑的規(guī)劃和裝修,室內(nèi)色彩和燈光音響的設(shè)計,辦公用品和裝飾品的布置和裝修。 2.2辦公樓設(shè)計目標(biāo): 辦公室設(shè)計有三個層次的目標(biāo)。第一層是經(jīng)濟(jì)實用。一方面要符合實際要求,給上班族的工作帶來便利。
辦公樓畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告
我的畢業(yè)設(shè)計是做一個廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計,由于本人開年后一直在設(shè)計院實習(xí),老師堅持我之后是做結(jié)構(gòu)的,一定要用實際工程做畢業(yè)設(shè)計,然后手算一邊,電算一遍?,F(xiàn)在繪圖計算都完成了,但是老師要求寫一個手算和電算結(jié)果的比較分
土木工程畢業(yè)設(shè)計開題報告篇一 一、本課題的目的及意義,研究現(xiàn)狀分析 本課題的目的:通過課程設(shè)計,要求學(xué)生掌握建筑施工的基本知識,了解單位工程施工組織設(shè)計編制的程序和依據(jù),掌握編制方法、步驟,能夠綜合運用所學(xué)知識,正確進(jìn)行單位工程施工
檢查手算和電算的過程和方法是否一致。方法一致但結(jié)果不同,需要仔細(xì)檢查計算過程和數(shù)據(jù)輸入是否正確,尤其是公式、單位和數(shù)據(jù)的精度等方面。發(fā)現(xiàn)手算過程或數(shù)據(jù)輸入有誤,應(yīng)及時進(jìn)行更正。
而 實際電算 是考慮結(jié)構(gòu)整體空間效應(yīng) 不是簡單的一品 在一個橫截面上算地震力配筋等等 它是考慮整體 橫向 縱向 相互協(xié)調(diào) 相互作用下的 各種工況 最后取包絡(luò) 來計算出來的數(shù)據(jù) 所以你要是自己做畢業(yè)設(shè)計
土木工程畢業(yè)設(shè)計,先手算然后再電算,手算和電算差距很大,最后的設(shè)計施工圖紙和結(jié)構(gòu)圖是按照手算還是?
這個學(xué)土木的應(yīng)該知道,土木網(wǎng)易有,可以下載別人的參考。一般就是先荷載,再PKPM計算。你是土木工程中的工民建類還是交通土建類?我是工民建類。首先要看一下你的畢業(yè)設(shè)計題目,住宅?還是公建?第一步是建筑方案確定,要有一張建筑平面布置圖、層數(shù)、戶型組合。第二步是建筑設(shè)計,以住宅為例,在你確定的建筑方案基礎(chǔ)上,主要考慮一下采光、通風(fēng)、排煙、公共通道等問題就可以第三部是結(jié)構(gòu)計算,首先要做結(jié)構(gòu)計算書,畢業(yè)設(shè)計專用稿紙起碼要做五十頁左右,少了老師覺得你在糊弄。然后用PKPM(我上學(xué)的時候是用這款軟件)輸入結(jié)構(gòu)信息,成圖,這個計算值是保守計算,你還需要再調(diào)整一下。大概就這么幾步,一定要多請教指導(dǎo)老師,起碼混了臉熟,最后答辯的時候?qū)δ阌泻锰帯e半年不見人,答辯時候帶了一大堆圖紙來,老師百分百認(rèn)為你是抄襲的,答辯就有的你受了。答辯的時候我們那時候是六張建筑圖四張結(jié)構(gòu)圖
第一章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書(一)、設(shè)計依據(jù)1、功能要求 A、規(guī)模:總建筑面積為3000~6000㎡,共4個單元1梯2戶. B、層數(shù):六層;層高:2.7—3.3m; C、主要房間及其建筑面積 每戶要求80—150㎡ E、門窗材料:自選 F、內(nèi)外裝修:自選 G、設(shè)計原則:適用、經(jīng)濟(jì)、美觀。 (二)、建筑設(shè)計內(nèi)容和要求 1、平面圖、剖面圖、正立面圖、側(cè)立面圖1:100 2、屋頂平面圖,部分詳圖,比例自定 3、設(shè)計說明 4、圖紙數(shù)量:1號圖紙3張;2號圖紙2張 5、圖紙深度:擴(kuò)初階段,按現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范 (三)、結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、設(shè)計依據(jù) A、抗震設(shè)防烈度為7度 B、地質(zhì)條件:地耐力為,地下土凍結(jié)深度為0.3m,基礎(chǔ)埋深為1.4—2.4m C、適用規(guī)范按現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范執(zhí)行 2、結(jié)構(gòu)承重體系用結(jié)構(gòu)選擇 A、結(jié)構(gòu)承重體系應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重體系或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系 B、按照抗震規(guī)范要求設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁 C、樓(屋)蓋采用預(yù)應(yīng)力多孔板,局部可采用現(xiàn)澆梁板,樓梯為現(xiàn)澆樓梯,廁所采用現(xiàn)澆板,基礎(chǔ)為普通條形基礎(chǔ) 3、結(jié)構(gòu)計算(具體內(nèi)容由指導(dǎo)老師確定) A、樓(屋)蓋預(yù)制板的選擇 B、現(xiàn)澆板,現(xiàn)澆樓梯,單元梁的計算 C、墻體的計算 4、施工圖:每人3張1號圖,1張2號圖 A、基礎(chǔ)施工圖 B、結(jié)構(gòu)平面布置圖 C、屋面結(jié)構(gòu)平面布置圖 D、樓梯的施工圖 第二章 建筑設(shè)計總說明一、設(shè)計依據(jù)。1、《98ZJ中南地區(qū)通用建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集》; 2、《建筑工程建筑面積計算規(guī)范GB/T 50353-2005》; 3、《建筑樓梯模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)GBJ101-87》; 4、《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》; 5、《 建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GBJ2-86》; 6、《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)[附條文說明]GB/T50104-2001》; 7、《民用建筑設(shè)計通則[附條文說明] GB50352-2005》; 8、《住宅設(shè)計規(guī)范(2003年版)[附條文說明] GB50096-1999》; 9、《住宅建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn) GB/T50100-2001》。 二、工程概況。1、工程名稱:美好家園2#樓.(合理使用年限為50年)。 2、建筑類別抗震設(shè)防:本工程屬于多層住宅樓,耐火等級為一級,耐久年限50年,地震設(shè)防烈度為七度。 3、建筑層數(shù):四單元六層住宅樓。 4、結(jié)構(gòu)類型:為磚混結(jié)構(gòu)。 三、尺寸及標(biāo)高。1、本工程0.000標(biāo)高具體施工時現(xiàn)場定。 2、圖中所有尺寸以毫米(mm)為單位,標(biāo)高以米(m)為單位. 四、墻身及砂漿。1、除衛(wèi)生間隔墻厚為120mm,其余均為240mm,采用MU10粘土實心磚砌筑。 2、廚房、衛(wèi)生間四周墻體與樓板交接處,做250mm高與墻同厚的C20混凝土現(xiàn)澆帶(門及門洞處不做)。 3、墻身防潮:防潮層位于-0.06M處,做法為20厚1:2水泥砂漿加(水泥重)5%防水劑。 五、門窗和玻璃。1、除注明外,所有窗均立于墻中,所有門均坐立安裝。 2、分戶門外側(cè)安裝乙級防盜門,與樓梯間墻齊;內(nèi)門均為膠合板門;樓梯間外窗80系列白色塑鋼推拉窗(白玻);外窗及封閉陽臺80系列白色塑鋼推拉窗(白玻)。 3、通向陽臺的推拉門高至梁底,由用戶自理。 六、室內(nèi)外裝修。1、樓地面:房間樓地面均做水泥砂漿地面,具體做法詳見98ZJ001地1。 2、樓地面:廚房、衛(wèi)生間樓地面裝修為陶瓷地磚,具體做法詳見98ZJ001樓27,比相鄰房間低20MM,并以2%坡度坡向地漏。 3、踢腳:房間踢腳(廚房及衛(wèi)生間除外)均做水泥砂漿踢腳,具體詳見98ZJ001踢2。 4、內(nèi)墻:廚房、衛(wèi)生間內(nèi)墻面為面磚墻面,具體做法詳見98ZJ001內(nèi)墻10。 5、內(nèi)墻:房間內(nèi)墻面均為混合砂漿墻面,外罩乳膠漆,具體做法詳見98ZJ001內(nèi)墻4及涂23。 6、外墻:外墻面為水泥砂漿粉刷外罩丙烯酸外墻涂料,具體做法詳見98ZJ001外15。 7、廚衛(wèi)天棚:廚房及衛(wèi)生間為水泥砂漿外罩乳膠漆,具體做法詳見98ZJ001頂4及涂23。 8、室內(nèi)天棚:其它所有房間均為混合砂漿外罩乳膠漆,具體做法詳見98ZJ001頂3及涂23。 9、屋面:平屋面采用上人防水平屋面,具體做法詳見98ZJ001屋4 10、散水:寬1000MM,具體做法詳98ZJ901——2/4。 11、樓梯欄桿及扶手做法詳見98ZJ401——Y/6。 12、落水管為直徑=100的PVC管具體做法詳98ZJ201——2/11。 13、說明:室內(nèi)裝修設(shè)計均為初裝設(shè)計,可根據(jù)需要做二次裝修設(shè)計。 七、防火設(shè)計。1、二次裝修的材料及做法均應(yīng)按國家現(xiàn)行的防火規(guī)范《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范》GB50222-95要求選用和施工。 八、油漆。1、樓梯欄桿先刷防銹漆一道,再刷調(diào)和漆二道,具體做法詳98ZJ001涂13。 2、木門外棕紅內(nèi)奶黃色、室內(nèi)門外白色內(nèi)奶黃色油漆,具體做法詳見98ZJ001漆。 九、護(hù)角粉刷及滴水做法。1、室內(nèi)墻體陽角細(xì)部做法詳見98ZJ501第20頁**1。 2、窗臺滴水線做法詳見98ZJ901第23頁**4、6;雨蓬及陽臺滴水線做法詳見98ZJ901第21頁**A;雨蓬及陽臺板底粉刷詳見98ZJ901第21頁說明3。 十、其它。1、除注明外,衛(wèi)生間\廚房樓地面,均比相鄰樓地面低20mm,陽臺樓地面比相鄰樓地面低20mm并以1%的坡度坡向地漏。 2、水電暖設(shè)施、預(yù)留洞口及定位等均以各專業(yè)施工圖為準(zhǔn)。 3、本工程建筑所需材料、規(guī)格、性能及施工要求等除圖中注明外均須按國家有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 4、施工時嚴(yán)格按國家有關(guān)規(guī)范、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
一、能進(jìn)設(shè)計院最好了,一般要求是碩士的二、施工方向,建議找一個正規(guī)的建筑公司從一線施工員做起,因為建筑行業(yè)需要經(jīng)驗,一般項目經(jīng)理都是施工員出身 三、監(jiān)理,這學(xué)不到太多東西,而且容易學(xué)壞,最好一畢業(yè)不要做,等年紀(jì)大了再說
ANSYS軟件是集結(jié)構(gòu)、熱、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元商用分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國ANSYS開發(fā),它能與多數(shù)CAD軟件接口,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換,如Pro/Engineer,NASTRAN,Alogor,I-DEAS,AutoCAD等,是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中的高級CAD工具之一。 MSC.MARC是處理高度組合非線性結(jié)構(gòu)、熱及其它物理場和耦合場問題的高級有限元軟件。MSC.MARC具有超強(qiáng)的單元技術(shù)和網(wǎng)格自適應(yīng)及重劃分能力,廣泛的材料模型,高效可靠的處理高度非線性問題能力和基于求解器的極大開放性。被廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品加工過程仿真,性能仿真和優(yōu)化設(shè)計。此外,MSC.MARC獨有的基于區(qū)域分割的并行有限元技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)在共享式、分布式或網(wǎng)絡(luò)多CPU環(huán)境下非線性有限元分析準(zhǔn)線性甚至超線性的并行性能擴(kuò)展比,是大幅提高非線性分析效率的一個革命性產(chǎn)品。 MSC.DYTRAN主要用于求解高度非線性、瞬態(tài)動力學(xué)、流體及流一固耦合等問題,其領(lǐng)先技術(shù)可用于解決廣泛復(fù)雜的工程問題,如:金屬成形(沖壓、擠壓、旋壓、鍛壓),(水下)爆炸、碰撞、擱淺、沖擊、發(fā)射、穿透、汽車安全氣囊(帶)、液一固耦合、晃動、安全防護(hù)等問題。程序采用Lagrange格式的有限元方法描述結(jié)構(gòu),用Eider格式的有限體積方法描述流體,二者結(jié)合使用,有效求解流一固耦合問題。
一、有限元法的特點: 1、把連續(xù)體劃分成有限個單元,把單元的交界結(jié)點(**)作為離散點; 2、不考慮微分方程,而從單元本身特點進(jìn)行研究。 3、理論基礎(chǔ)簡明,物理概念清晰,且可在不同的水平上建立起對該法的理解。 4、具有靈活性和適用性,適應(yīng)性強(qiáng)。它可以把形狀不同、性質(zhì)不同的單元組集起來求解,故特別適用于求解由不同構(gòu)件組合的結(jié)構(gòu),應(yīng)用范圍極為廣泛。 它不僅能成功地處理如應(yīng)力分析中的非均勻材料、各向異性材料、非線性應(yīng)力、應(yīng)變以及復(fù)雜的邊界條件等問題,且隨著其理論基礎(chǔ)和方法的逐步完善,還能成功地用來求解如熱傳導(dǎo)、流體力學(xué)及電磁場領(lǐng)域的許多問題。 5、在具體推導(dǎo)運算過程中,廣泛采用了矩陣方法。 二、有限元法的優(yōu)點 1、物理概念淺顯清晰,易于掌握。有限元法不僅可以通過非常直觀的物理解釋來被掌握,而且可以通過數(shù)學(xué)理論嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治稣莆辗椒ǖ谋举|(zhì)。 2、描述簡單,利于推廣。有限元法由于采用了矩陣的表達(dá)形式,從而可以非常簡單的描述問題,使求解問題的方法規(guī)范化,便于編制計算機(jī)程序,并且充分利用了計算機(jī)的高速運算和大量存儲功能。 3、方法優(yōu)越。對于存在非常復(fù)雜的因素組合時候,比如不均勻的材料特性、任意的邊界條件、復(fù)雜的幾何形狀等混雜在一起的時候,有限元法都能靈活的處理和求解。 4、應(yīng)用范圍廣。有限元法不僅能解決結(jié)構(gòu)力學(xué),彈性力學(xué)中的各種問題,而且隨著其理論基礎(chǔ)與方法的逐步改進(jìn)與成熟,還可以廣泛地用來求解熱傳導(dǎo)、流體力學(xué)及電磁場等其他領(lǐng)域的諸多問題。不僅如此,在所有連續(xù)介質(zhì)問題和場問題中,有限元法都得到了很好的應(yīng)用。 擴(kuò)展資料: 有限元方法的核心思想 有限元法(Finite Element Method)是基于近代計算機(jī)的快速發(fā)展而發(fā)展起來的一種近似數(shù)值方法,用來解決力學(xué),數(shù)學(xué)中的帶有特定邊界條件的偏微分方程問題(PDE)。而這些偏微分方程是工程實踐中常見的固體力學(xué)和流體力學(xué)問題的基礎(chǔ)。 有限元和計算機(jī)發(fā)展共同構(gòu)成了現(xiàn)代計算力學(xué) (Computational Mechanics)的基礎(chǔ)。有限元法的核心思想是“數(shù)值近似”和“離散化”, 所以它在歷史上的發(fā)展也是圍繞著這兩個點進(jìn)行的。 1、“數(shù)值近似” 由于在有限元法被發(fā)明之前,所有的力學(xué)問題和工程問題中出現(xiàn)的偏微分方程只能依靠單純的解析解(Analytical Solution)得到解答。這種方法對數(shù)學(xué)要求很高,而且非常依賴于一些理想化的假定(Assumption)。 比如在土木工程中梁柱計算中出現(xiàn)的平截面假定,小應(yīng)變假定,理想塑性假定。這些假定其實是和實際工程問題有很大偏差的,而且一旦工程問題稍微復(fù)雜一些我們就不能直接得到解析解,或者解析解的答案誤差過大。 而有限元法把復(fù)雜的整體結(jié)構(gòu)離散到有限個單元(Finite Element),再把這種理想化的假定和力學(xué)控制方程施加于結(jié)構(gòu)內(nèi)部的每一個單元,然后通過單元分析組裝得到結(jié)構(gòu)總剛度方程,再通過邊界條件和其他約束解得結(jié)構(gòu)總反應(yīng)。 總結(jié)構(gòu)內(nèi)部每個單元的反應(yīng)可以隨后通過總反應(yīng)的一一映射得到,這樣就可以避免直接建立復(fù)雜結(jié)構(gòu)的力學(xué)和數(shù)學(xué)模型了。其總過程可以描述為: 總結(jié)構(gòu)離散化 — 單元力學(xué)分析 — 單元組裝 — 總結(jié)構(gòu)分析 — 施加邊界條件 — 得到結(jié)構(gòu)總反應(yīng) — 結(jié)構(gòu)內(nèi)部某單元的反應(yīng)分析 在進(jìn)行單元分析和單元內(nèi)部反應(yīng)分析的時候,形函數(shù)插值(shape function interpolation)和 高斯數(shù)值積分(Gaussian Quadrature)被用來近似表達(dá)單元內(nèi)部任意一點的反應(yīng),這就是有限元數(shù)值近似的重要體現(xiàn)。 一般來說,形函數(shù)階數(shù)越高,近似精度也就越高,但其要求的單元控制點數(shù)量和高斯積分點數(shù)量也更多。另外單元劃分的越精細(xì),其近似結(jié)果也更加精確。但是以上兩種提高有限元精度的代價就是計算量幾何倍數(shù)增加。 為了提高數(shù)值近似精度同時盡量較少地提高計算量,有限元法經(jīng)歷了很多發(fā)展和改良。下圖就是一典型的有限元問題,因為模型中間空洞部分幾何不規(guī)則性,結(jié)構(gòu)用有限三角單元劃分。 由于在靠外區(qū)域,結(jié)構(gòu)反應(yīng)變化程度不是很大,因此劃分的單元比較大和粗糙,而在內(nèi)部,應(yīng)力變化比較大,劃分也比較精細(xì)。而在左邊單元劃分最密區(qū)域,有應(yīng)力集中現(xiàn)象(如裂紋問題的奇異解現(xiàn)象),所以又有相應(yīng)的高級理論(比如non-local theory)來指導(dǎo)這部分的單元應(yīng)力應(yīng)變計算。 結(jié)構(gòu)被選擇性地離散,和高級理論構(gòu)成了有限元發(fā)展的主要研究方向。 2.、“離散化” 離散化和相應(yīng)單元特性和收斂研究也是有限元中一個重要研究領(lǐng)域,總的來說,有限單元和他們組裝成的總體結(jié)構(gòu)主要分為: 1-D 單元 (1-D element) 桿單元 (bar element) ------ 桁架 (truss) 梁單元 (beam element) ------ 框架 (frame) 板單元 (plate element) ------ 殼體 (shell) 2-D單元 (2-D element) ------ 平面應(yīng)力體 (plain stress) 和 平面應(yīng)變體 (plain strain) 三角單元 (trian*** element) 四邊形單元 (quadrilateral element) 多邊形單元 (polygonal element) 3-D 單元 (3-D element) ----- 立體結(jié)構(gòu) (3-D problem) 三角體 (tetrahedrons element) 立方體單元 (hexahedrons element) 多邊體單元 (polyhedrons element) 具體的分類和單元形狀見下圖 可以看到每種單元又可以提高形函數(shù)的階數(shù)(控制點 node 數(shù)量)來提高精度。很多有限元研究也集中在這個領(lǐng)域。 比如研究新的單元引用于結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)以減小數(shù)值震蕩,比如用3-D單元去模擬梁單元等等。其實理論上來說這個領(lǐng)域可以有無限可能,因為對精度和數(shù)值穩(wěn)定的追求可以是無限的。 3、 “光滑邊界” 和 與CAD的交互問題 其實這個算不上有限元的核心思想,不過是現(xiàn)在有限元研究熱的不能再熱的領(lǐng)域了,就是Hughes提出的“NURBS”有限元法,它的原理是用空間樣條曲線來劃分單元。 如第一幅圖所示,傳統(tǒng)的有限元在處理不規(guī)則邊界的時候一般都是較多的單元和用三角單元,多邊形單元來解決,而且單元控制點都是和單元在一個平面上。 而NURBS 單元的控制點脫離了單元本身,并且利用B-spline理論上可以把單元的光滑程度(continuity)提高到無限,而且不會顯著提高計算量。 發(fā)展NURBS的另外一個好處是,在建模中常用的CAD軟件是用B-spline來進(jìn)行模型建立基礎(chǔ)的,而NURBS 正好也是用用B-spline作為basis。 所以CAD和NURBS的交互可以非常簡單和高效的,甚至可以說是無縫連接。因此在工業(yè)界中十分復(fù)雜的模型都可以用CAD進(jìn)行建模,再用NURBS進(jìn)行有限元計算,如下圖。 現(xiàn)在成噸的有限元paper都來自這個領(lǐng)域,因為有限元的基本理論基本已經(jīng)成熟和robust,利用高性能計算機(jī)進(jìn)行大尺度(large-scale)和高復(fù)雜結(jié)構(gòu)模擬也是有限元發(fā)展的一個主要方向。 參考資料:百度百科“有限元法”

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