梁单元有限元分析资料.doc

梁单元-有限元分析一､有限元法介绍 有限元法的基本思想是将结构离散化,用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象,单元之间通过有限个节点相互连接,然后根据变形协调条件综合求解｡由于单元的数目是有限的,节点

梁单元-有限元分析 一､有限元法介绍 有限元法的基本思想是将结构离散化,用有限个容易分析的单元来表示复杂 的对象,单元之间通过有限个节点相互连接,然后根据变形协调条件综合求解｡由 于单元的数目是有限的,节点的数目也是有限的,所以称为有限元法(FEM,Finite ElementMethod)｡是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种弹性力学问 题的数值求解方法｡ 有限元法是最重要的工程分析技术之一｡它广泛应用于弹塑性力学､断裂力 学､流体力学､热传导等领域｡有限元法是60年代以来发展起来的新的数值计算 方法,是计算机时代的产物｡虽然有限元的概念早在40年代就有人提出,但由于 当时计算机尚未出现,它并未受到人们的重视｡ 随着计算机技术的发展,有限元法在各个工程领域中不断得到深入应用,现 已遍及宇航工业､核工业､机电､化工､建筑､海洋等工业,是机械产品动､静､热特 性分析的重要手段｡早在70年代初期就有人给出结论:有限元法在产品结构设计 中的应用,使机电产品设计产生__性的变化,理论设计代替了经验类比设计｡目前, 有限元法仍在不断发展,理论上不断完善,各种有限元分析程序包的功能越来越 强大,使用越来越方便｡ 二.梁单元的分类 所谓梁杆结构是指其长度比横截面尺寸大很多的梁和杆件､以及由它们组成 ,, 的系统这一类结构的应力､应变和位移都是一个坐标的函数所以属于一维单元 问题｡ 1. 平面桁架 :,, 特点杆件位于一个平面内杆件间用铰节点连接作用力也在该平面内｡ : 单元特性只承受拉力或压力｡ : 单元划分常采用自然单元划分｡即以两个铰接点之间的杆件作为一个单元｡ ,: 为使桁架杆件只产生轴力桁架的计算常作以下假定 ; ①桁架中每根杆件的两端由理想铰联结 ; ②每根杆件的轴线必须是直线 ③所有杆件的轴线都只交于所联理想铰的几何中心｡