有限元法
Finite Element Method (简称FEM)
是一种数值近似方法,通过将复杂结构分解成更小、更简单的部分来研究其行为。这些较小的部分被称为(有限)单元。这些单元在节点处相互连接。这些单元和节点也称为网格。单元和节点的组合称为有限元模型。
单元类型
midas NFX作为一款多物理场软件,其单元类型含结构单元、热单元、流体单元和电场单元等。每种单元类型又包含多种子类型,适用于不同的分析需求。以下是几种常见的单元类型:
结构单元:用于结构力学分析,如桁架、梁、索、板壳、实体等。
热单元:用于热传导、热对流、热辐射分析,如传热、潜伏热等
流体单元:用于流体动力学分析,如流体单元、多孔介质单元等。
电磁单元:用于电场分析,如电流、电势等。
结构单元
根据结构的力学特性,可以简化为1D(一维)2D(二维)3D(三维)来等效模拟
1D单元适用条件
2D板壳单元和3D实体单元适用条件
1D单元
midas NFX 支持桁架(杆)植入式桁架、梁单元、嵌入(植入式)梁单元、管单元、索单元、CFD 1D单元
优点:计算效率高,适用于细长杆件的分析;
缺点:针对剪力滞及应力集中等现象无法考虑
2D单元(shell)
支持等/变厚度板壳、膜单元、平面应力、平面应变、轴对称、曲面、复合壳、混合物2D
优点:适用于薄壁结构的分析,模拟薄壁结构的弯曲和扭转;
缺点:不适用用厚壁结构
3D单元(soild)
支持实体单元、复合实体单元、CFD 3D单元
优点:适用于结构的实体仿真分析,可以模拟出复杂应力状态;缺点:计算量大,对计算资源要求高
热及电场单元
可以针对固体-热-流体进行多物理场耦合,可模拟结构的散热、热应力等分析
流体单元
可针对固体、气体、液体进行CFD分析
针对流体材质,支持可压缩模型和牛顿流体和非牛顿流体
其他单元
支持刚性连接(rbe2和rbe3)/弹簧/质量/弹簧阻尼/阻尼/间隙(gap)/热阻(cfd)/焊接
单元参数
可通过单元-参数功能,对单元坐标系进行修改,定义释放梁端约束、修改单元阶次等
高阶单元,也称为二次(阶)单元,在每条边上添加一个中间节点
1阶四面体网格(4节点)2阶四面体网格(10节点)
1D单元可以消隐显示实际几何形状,与2D和3D单元,可以通过刚性连接或接触边界来模拟共节点,各维度单元的节点自由度不同造成的歧义问题
软件答疑:
https://product.midasit.cn/qna/qna_list.asp
Q:软件下载和试用申请是有什么关系