怎样通俗易懂的解释有限元分析方法单元网格的划分和刚度矩阵的组装更好的怎么样理解
我自己的理解:物理现象通过建模,得到计算模型【各种看不懂高大上的微积分方程】。但不是每个方程都能解析解,所以需要通过别的方法求解,即用数值计算方法求解。说白了有限元就是用数值方法求方程解。至于网格划分和矩阵组装,网格化分是基于离散数值求解的,所以得划分。由局部到整体,需要将各个节点信息传递,所以需要矩阵组装。大概这么个意思。希望对你有帮助。
■网友
有限元分析方法主要是用来近似求解在一个几何区域(比如一个三维球体内)里的一个描述物理现象的偏微分方程。
网格即为这个复杂几何区域的一个划分,且每个单元的几何形状容易确定,这样方便下面的近似工作。
有限差分法近似的是方程的微分算子:借助网格用一个离散表达式来近似描述物理现象的函数的局部空间变化量。
有限单元法近似的是函数:与其描述函数在整个空间内的变化,不如借助网格来近似地分别描述函数在每个单元里的变化,然后再拼接起来获得函数在整个区域中的近似变化。这样一来,函数的局部空间变化量也可以导出。
■网友
【怎样通俗易懂的解释有限元分析方法单元网格的划分和刚度矩阵的组装更好的怎么样理解】 分网格就是离散啊,一个连续的问题分成一个个离散的网格,原来的偏微分方程每个网格里就变成线性的代数方程了,每个线性方程对应的系数就是刚度矩阵。然鹅这些线性方程其实是互相关联的(就比如一个点上二阶导数是依赖于这一点和这一点的邻域的),把这些线性方程叠加起来就能消去一部分变量,再考虑边界条件,整个线性方程组就可以解出来,这个叠加的过程就是刚度矩阵组装
■网友
有限元是一种近似方法;有限元方法是用于求解一般连续域的问题;有限元方法是一种数值分析方法;简单说,就是一种求解微分方程的方法,可以看看数值分析之类的数,在计算机计算能力超强的年代,很多连续的工程问题是难以用计算机直接求解的,因为计算机基本数据不是连续数据(比如1/3计算机只能给你储存多少多少位),因此要想通过拥有强大计算能力的计算机能计算连续性微分方程,人们便想用数值迭代等离散化方法,通过离散化方法(你可以对比泰勒级数展开逼近法)来近似求解比如结构应力分析、热传导、电磁场、流体力学等等各种问题,因此便有了网格划分,比如要求结构应力,则先求解各个节点的位移,进而求解单元内的应力。刚度矩阵组合,是连续到离散,离散再求整体问题过程中的一步,各个单元有个单元刚度矩阵,通过节点平衡力方程则可以推导出各个节点刚度矩阵叠加成整体刚度矩阵公式,然后通过雷士矩阵位移的方法求目标未知量。学的很浅,个人理解,错误的地方望不吝指出,顺便抛砖引玉
■网友
简单说,就是如果要对一个整体的东西进行计算会很麻烦,而且很可能算不出结果,那么就把它分成一小块一小块的计算,当然不是每一小块都 直接计算出结果,而是把每一个小块都表示成一种形式,然后再把所有的小块的转化形式全部放到一起,再对这个整体进行计算,就可以得到最终解。所谓的刚度矩阵组装,就是如果要算一个整的大物体的刚度会很难,那就把它切成一堆小东西,将每一个小东西的刚度都表达出来,再把所有的小刚度全部放到一起。
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