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有限元法在机械结构误差分析中的应用

2018-10-21鲁勇

大东方 2018年9期
关键词:有限元法

摘 要:随着科学技术手段和经济社会的发展,生产、生活的机械化和智能化已经成为大势所趋。在设计、使用过程中机械化必然会产生误差,如何规避、减小误差是保证机械结构稳定性的关键。传统的误差分析方法已经不能够满足社会发展的需求,有限元法的出现有效解决了机械结构误差分析的棘手问题。本文简要分析了有限元法在机械机构中的应用,希望能够为相关从业人员提供参考。

关键词:有限元法;误差分析;机械结构

上世纪五十年代,Turner、Clough 等人将刚架位移法的思路进行推广,并在求解决弹性力学平面问题上取得了不错效果。求解过程中首先要把连续体划分为许多小单元,三角形或是矩形单元,每个子单元的位移函数选用合适的近似表达式;而后求解子单元刚度矩阵;最后建立单元节点位移、节点力间的方程。“有限元法”的命名,最早由Clough 提出。当下计算机水平的发展,为有限元的求解提供了便捷工具,使其应用范围更加广泛。

一、有限元法概述

有限元法具有求解效率高、求解思路简单、使用方便的特点,在大型复杂结构、多自由度体系的分析中具有明显优势。最早的有限元法求解过程以变分法为基础,在可微分方程描述的各类物理场中都可以应用。机械机构误差分析以物理学理论为基础,使用有限元法可以有效提高求解效率。有限元法最为突出的特点是使用了离散的概念,有机结合了数值法与解析法,将整体分析问题转化为分段求解的问题。……

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