有限元分析流程

一般地，一个完整的有限元结构分析过程包括下面一些基本操作步骡和环节。

1、前处理

前处理是整个分析过程的开始阶段，其目的在于建立一个符合实际情况的结构有限元分析模型，一般分为如下的几个操作环节：

（1）分析环境设置

进入有限元分析软件的环境设置界面后，指定分析的工作名称以及图形显示的标题，开始一个新的结构分析。

（2）定义单元以及材料类型

定义在分析过程中需要用到的单元类型（杆件单元、板单元、实体单元等）及其相关的参数。指定分析中所用的材料模型以及相应的材料参数（如线性弹性材料的弹性模量、泊松比、密度等）。

（3）建立几何模型

在有限元软件中，所有问题的几何模型都是由关键点、线、面、体等各种图形元素（简称图元）所构成，图元层次由高到底依次为体、面、线及关键点。可以通过自底向上或者自顶向下两种途径来建立几何模型。

（4）进行网格的划分

在几何模型上进行单元划分，形成有限单元网格（Mesh）。一般情况下，在有限元软件中划分有限元网格分为定义要划分形成的单元属性、指定网格划分的密度、执行网格划分三个步骤。

（5）定义边界及约束条件

在上述有限单元模型上，引入实际结构的边界条件，自由度之间的耦合关系以及其他的一些条件。

2、施加载荷、设置求解参数并求解

这一步骤的目的在于为分析定义载荷，指定分析类型以及各种求解控制参数，一般分为以下的几个实际操作环节：

（1）定义载荷信息

有限元结构分析的载荷包括位移约束、集中力、表面载荷、体积载荷、惯性力以及耦合场载荷（如热应力）等。可以将结构分析的载荷施加到几何模型上（关键点、线、面）或者有限元模型上（节点、单元）。

（2）指定分析类型和分析选项

ANSYS提供了很多的结构分析类型，实际分析中可以根据问题的性质选择不同的分析类型。对于各种分析，需要设置相应的参数。

（3）执行求解计算

3、后处理

这一步骤对计算的结果数据进行可视化处理和相关的分析，可以利用有限元软件的通用后处理器和时间历程后处理器完成。一般的后处理包括如下的操作环节：

（1）进入后处理器并读入计算结果

进行结果的后处理之前，需要先进入相应的后处理器。进入后处理器之后，第一步就是把计算结果读入数据库。

（2）进行后处理操作

利用通用后处理器程序可以显示结构变形情况，各种物理量的等值线分析图形等，对各种数据信息进行列表操作，利用时间后处理器可以绘制

各种变量的时间历程变化曲线。

（3）输出后处理操作的结果

后处理操作得到的一些图形或动画结果可以输入到文件，也可以被组织成多媒体形式的分析报告。