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CAE介绍

模具设计学习网更新时间:2023-06-19 浏览:186
就任一个CAE分析而言,必须满足下列四要素。
(1)清晰的物理概念。工程问题按数学一般分为稳定场(椭圆)方程(用于描述静平衡、稳态热等)、扩散(抛物线)方程(用于描述动力学、瞬态热等)、波动(双曲线)方程(用于描述应力波等波动现象)。
(2)明确的系统属性。已知上面的3种控制方程,还要有初始条件或/和边界条件,才可以得到方程的解析解。则系统中需要具备基本的自身参数,如弹性模量、泊松比、长度、截面积等,还要具备系统的外界参数,如力、力矩等。
(3)各种工程问题的数学表征。实际工程问题往往存在于大量的数据中,需要抽取或换算得到数学表征参数。例如,一对齿轮副进行静平衡(静力学)计算,除了知道其模型尺寸、材料的弹性模量、泊松比、齿轮间的摩擦系数以外,还需要通过计算求出其载荷(力和力矩),以保证各个齿轮加载后整个系统的力平衡和力矩平衡;如果进行瞬态计算,则需要知道齿轮的密度,载荷以转速度形式加载。
(4)计算机实现的可行性和高效性。任何有限元分析都基于一定的假设,例如,连续性是实现有限元计算的必要条件,各向同性、对称性则是实现有限元高效计算的简化手段。
此外,有限元法是实际工程设计的一种数学辅助方法,为实际工程而服务,主要解决的是难以被实验验证的工程问题,切忌为数学分析而分析。
就有限元软件运用而言,特别是操作简单、容易上手、方便处理复杂工程模型的ANSYS Workbench,很多初学者在学习过程中也往往依葫芦画瓢,不了解软件输入的每一个参数的来龙去脉。这样致使初学者离开参考书的实例后就茫然无措,分析实际工程问题时更是无从下手。因此,在使用ANSYS Workbench进行有限元分析时需特别注意以下几点:
(1)模型简化;
(2)边界正确;
(3)参数合理;
(4)网格适用。

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