科技是第一生产力，先进技术的应用可以有效提高工业发展水平。 在当前的国际竞争和市场环境竞争中，通过使用先进的科学技术来提升生产效率和产品质量，成为主要的竞争手段。 其中，生产技术的研发和生产工具的设计，是各个领域的生产单位扩大技术优势的主要途径。 冶金机械是冶炼工业发展过程中，通过合理的冶炼工序的设计，实现有色金属的萃取和冶炼的重要工具，冶炼机械设计水平的高低会直接影响冶炼技术的可行性和实施效果。 传统的冶金机械设计中，具体零件和机械的设计涉及到多方面数值的影响而容易产生设计的偏差，同时这些偏差是在传统的机械设计过程中不可避免的， 无法的到精确的计算和解决。有限元分析可以把每一个小单元的复杂问题简单化，并通过对小单元问题的求解推导出整个求解域总的满足条件，从而使设计中的计算更加精确，提高机械设计的效率和水平。
      有限元是那些集合在一起能够表示实际连续域的离散单元，有限元分析技术主要应用于较小的求解子域中。 在以往的求解中，往往追求的是需要满足整个定义域的条件，但是由于定义域条件的复杂性，这样会造成更大的计算误差。 与以往的求解方法不同，有限元分析技术针对的是求解定义域中较小的子域。 在对求解子域的求解过程中，由于本身无法达到精确的计算，有限元分析只是取最接近的数值，通过对小单元问题的求解推导出整个求解域总的满足条件，从而使设计中的计算更加精确。 在机械设计中，有限元法将函数定义在简单几何形状的单元域上，且不考虑整个定义域的复杂边界条件，这样就使得求解更精确，过程更加简单。                 
      有限元分析技术可以贯穿于机械设计的整个流程之中，特别是随着计算机技术的发展， 可以从机械的设计到实物的测试，都可以通过相关函数的输入，利用计算机的高效和准确性，得到更加精确的解值。 在具体的冶金机械设计中，有限元分析技术可以大大提高机械产品的研制水平， 缩短产品研制的时间。 同时，由于计算机的使用，可以使建模和实体造型的修改更加方便。 有限元分析技术的准确性，可以使机械研发部门在研究成果更加先进的同时，减少更多的研究费用开支。                    
      计算模型的分析和选择，对有限元分析计算人员来说十分重要。处理得好，将事半功倍，反之，则可能前功尽弃。对于复杂结构的静、动力分析问题来说，主要应考虑以下几个方面的问题。 在模型简化处理中，首先要对问题的性质进行判断，判断其是线性问题还是非线性问题，是静力问题还是动力问题，这样才能根据不同的问题判断使用正确的力学公式，得到正确的求解结果。 对非线性问题、力的独立作用原理不再成立。 因此，像动力分析中的振型叠加法和周期载荷的富里埃级数展开求解，就不能采用。 反之，只要一冷变量或关系式与时间有关，就应按动力问题处理。                 
      在分析处理一个复杂结构问题之前， 应该构件的特点，对结构的各个部份，仔细推敲，选用合适的简化构件来计算。不要错把能抗弯曲的板简化为不抗弯的膜，把梁错当成杆，将三维块体误认为轴对称体或板壳，尽力避免计算模型上出差错。 在这里正确运用力学概念十分重要，计算人员应该真正搞清力学上的杆、梁、板、壳、平面应力、轴对称等问题的真正含义，及其使用时所受的条件限制，这样才能做好模型的简化工作。                
      大型工程问题一般构件多，形状复杂，要想得到一个精度较好的解，就需要将结构分成许许多多个单元，含有成千上万个节点，方程规模非常庞大。 即使计算机的容量和速度能满足要求，也要消耗巨大的计算费用。 因此，如何在精确求解的基础上减少计算成本，始终是机械设计中计算人员努力奋斗的目标。

                                                                                专业从事机械产品设计│有限元分析│CAE分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司www.nataid.com，转载请注明出处和相关链接！