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规划求解策略
解决一个工程问题的第一步,就是考虑一个问题的各个方面。关注问题本身,而不是机械地模仿流程,才能保证所创建的模型精确地反映考虑的问题本身。仔细的计划,从长期看能够节省时间,保证更高质量的结果。
理解你的求解策略和问题目标之间的关系,将帮你完成你的职责,给客户提供相关的信息:你所做的假设和所采用方法的局限。
接下来的章节概述了在建模前需要考虑的问题,这些问题可以帮助你策划一个问题的求解策略。
沟通
通过保持你和客户之间清晰的沟通,可以帮助理解客户的需求。这很重要,它确保你直接了解客户的期望值。虽然客户(通常是设计师或制造人员)可能不理解有限元分析的细节,但他最了解设计要求及制造相关问题。理解客户的需求对完成一个成功的求解策略是决定性的。在开始有效的策划之前开会讨论项目,或至少重新确认一下项目的目标,是个好主意。
目标
1. 确定项目目标,例如
− 最大变形
− 最大应力
− 受载下的刚度
− 极限强度
− 疲劳寿命
− 振动特性
− 热应力
− 几个要求的综合
− 优化
2. 确定分析的特定目标
− 和所有相关人员达成一致,确立目标。
− 客户可能不能清晰的定义目标
如果一开始没有达成一致的清晰计划,项目可能会不断地改变方向。
资料
检查部件
• 记录过去的性能,如强度和缺点
• 在部件的工作环境下检查部件
• 研究相似分析的报告
• 和相关报告的作者讨论
• 观看录像或操作实验,观察运作中的部件
有限元仿真的可行性
确定有限元分析是否是解决问题的最好方法。可能有必要考虑其他的方法,例如经典分析方法,特别是如果时间有限,问题可以简化为简单的计算或者通过手册公式计算。
当现有的软件无法完成建模工作,应该考虑做实验。如果有部件实物,且之前确定了实验方法,总是应该考虑做一下实验。
只要有可能,就应该将实验和有限元仿真结合起来。试验结果提供了对建模和分析有用且深刻的理解,有限元结果能够帮助设计和理解实验过程。
时间约束
了解指导分析的时间表。这个信息将帮助确定是否在精度和可信度之间折衷,以便按时交付结果。但是在折衷之前,要努力和客户沟通达到妥协,获得更实际的时间周期分配给项目。考虑到需要很多的细节调整来得到结果,修正结果和其他很多问题所需的时间可能会增加。
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