Типы конечных элементов - Программное обеспечение расчета конструкций
Простейшим среди элементов является одномерный элемент. Схематически он обычно изображается в виде отрезка, хотя и имеет поперечное сечение. Площадь поперечного сечения может изменяться по длине, но во многих задачах она считается постоянной. Наиболее часто такой элемент используется в одномерных задачах распространения тепла, задачах расчета АЧХ этажерочных конструкций РЭА (одномерные стержневые элементы используются здесь для закрепления одного монтажного пространства над другим) и т. п.
Простейший одномерный элемент имеет два узла. Возможно применение элементов более высокого порядка, трехузловых (квадратичных), четырехузловых (кубических). Одномерный элемент может быть криволинейным при условии, что длина дуги входит в уравнения, определяющее элементы.[7]
Для описания модели конструкции одних только одномерных конечных элементов естественно недостаточно. Поэтому применяют двумерные конечные элементы. Следует отметить, что этот тип конечных элементов является наиболее распространенным. Для построения дискретной модели двумерной области используются два основных вида элементов: треугольники и четырехугольники. Стороны линейных элементов каждого вида представляют собой прямые линии. Квадратичные или кубические элементы могут иметь как прямолинейные, так и криволинейные стороны или те и другие.
Возможность моделирования криволинейных границ достигается добавлением в середину сторон элементов. Оба вида элементов могут быть использованы одновременно внутри области, если только они имеют одинаковое число узлов на стороне. Толщина элементов может быть постоянной или являются функцией координат.
Описанные выше конечные элементы являются наиболее распространенными. Тем не менее, возможны и другие виды конечных элементов, но они также должны удовлетворять требованиям, перечисленным выше.
Следует отметить, что треугольные и четырехугольные элементы широко используются для моделирования этажерочных конструкций ввиду определенной специфики последних. Поскольку этажерочные конструкции широко используются в самолетной и космической технике, то их форма довольно разнообразна. В космической технике в основном преобладают округлой формы. Это связано с тем, что размеры аппаратуры ограничены, а схемная интеграция должна быть очень высокой. Таким образом, эти конечные элементы обеспечивают наиболее точное моделирование конструкций. В авиационной технике, как правило, используются этажерочные конструкции с правильными формами и вследствие этого нет необходимости применять конечные элементы с криволинейными гранями.
Таким образом, при расчете характеристик конструкций РЭС, независимо от их профиля, используются для дискретизации модели треугольные, четырехугольные и стержневые элементы, так как они наиболее правильным образом позволяют описывать этажерочные конструкции.
Для расчета АЧХ реальных конструкций часто бывает недостаточно только двумерных и одномерных элементов. Это связано с тем, что в самолетной и ракетной аппаратуре используют конструкции, которые имеют определенную толщину, которой нельзя пренебречь. Простейшим трехмерным элементом является тетраэдр. (Рис.6.)
Рис. 6. Трехмерный симплекс-элемент.
Преимуществом такого элемента является относительная простота расчетов. С другой стороны существует ряд недостатков разбиения конструкции на тетраэдры. Во-первых, зачастую бывает недостаточной точность расчета. Во-вторых, разбиение конструкции на тетраэдры является более сложной задачей, чем разбиение на шестигранники. Это особенно важно в тех случаях, когда реальная конструкция имеет большие линейные размеры и неоднородность материалов [7].
Другим наиболее частым применяемым трехмерным конечным элементом является шестигранник.
Похожие статьи
-
Конечно-элементный анализ широко применяется при решении задач механики деформируемого твердого тела, теплообмена, гидро - и газодинамики, электро - и...
-
Введение - Программное обеспечение расчета конструкций
Метод конечных элементов является одним из наиболее распространенных методов решения задач математической физики. Это связано с большой универсальностью...
-
Описание основных возможностей МКЭ МКЭ представляет собой эффективный метод решения инженерных задач. Область применения метода от анализа напряжений в...
-
Метод конечных элементов является численным методом для нахождения приближенных решений физических задач. В основе этого метода лежит разделение...
-
Для реализации поставленной задачи методом конечных элементов будут использованы следующие программные обеспечения (ПО): - MATLAB - ПО и одноименный язык...
-
Метод конечных элементов (МКЭ) жесткости возник в аэрокосмической отрасли. Исследователи рассматривали различные подходы к анализу сложных частей...
-
Теоретические аспекты поставленной задачи В этой части проекта будут объяснены этапы применения МКЭ для плоской фермы. В первой главе было рассмотрено...
-
Для решения трехмерной задачи упругости с помощью метода конечных элементов были заданы следующие основные параметры: [1]. Количество секций. [2]....
-
Рассмотрим особенности программирования под Android. Класс Activity - самый важный класс, из которого строится приложение Android. Этот класс...
-
Ферменная конструкция представляет собой стержневую систему. При замене жестких узлов шарнирами, она остается геометрически неизменяемой и удовлетворяет...
-
Цель Работы - научиться использовать элемент управления ListBox а также основные методы класса СListBox. Использование возможности контроля правильности...
-
Наиболее распространенной реализацией МКЭ является метод прямой жесткости, применяемый для компьютерного моделирования сложных структур. Это матричный...
-
Цель Работы - изучить принципы работы элементов управления Progress и Slider. Получить навыки по самостоятельному созданию модальных диалоговых окон. -...
-
Для проверки гипотезы о целесообразности автоматизации процесса тестирования в компании необходимо посчитать затраты на ручное тестирование и затраты на...
-
На основе двухмерной задачи упругости методом прямой жесткости была произведена реализация трехмерного случая в программном обеспечении MATLAB и Android...
-
В работе использовались следующее программное обеспечение для решения поставленных задач: AutoCAD, ANSYS Workbench, ANSYS Icepak. Система AutoCAD...
-
В предыдущем разделе был рассмотрен расчет затрат разработчика программного продукта, в этом разделе будет разобран расчет затрат пользователя, связанных...
-
Дизайн пользовательского интерфейса будет разрабатываться с использованием элементов, имеющихся в web-интерфейсе кабинета пользователя системы АСОЗД, для...
-
С помощью диалоговых окон были отображены задания, их выбор, поля для ввода входных данных, заполняемые по умолчанию, полученный результат и визуализация...
-
Устройство на операционной системе Android с поддержкой технологии NFC поддерживает три способа взаимодействия. Первый способ - режим чтения/записи. Этот...
-
Вирусы и антивирусное программное обеспечение
Реферативная часть Что такое вирус? Один из известных "докторов" Д. Н Лозинский дал определение вируса на примере клерка. Представим себе аккуратного...
-
Существует немало программных реализаций технологии PERT для персональных ЭВМ. Наиболее известные и широко используемые из них -- Microsoft Project,...
-
Каждая диаграмма состояний в UML описывает все возможные состояния одного экземпляра определенного класса и возможные последовательности его переходов из...
-
ПРОГРАМНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА (СИСТЕМНОЕ И ПРИКЛАДНОЕ) - Программное обеспечение компьютера
Что такое программное обеспечение? Под программным обеспечением (Software) понимается совокупность программ, Выполняемых вычислительной системой. К...
-
ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ OPEN SOURSE - Свободное программное обеспечение
История "свободных программ" начинается с одного человека -- Ричарда Столлмана (Richard Stallman). Именно он впервые употребил термин "free software"...
-
Файл - это набор любых данных одного типа, который хранится на диске отдельно от прочих. Например, музыкальный файл, файл изображения или текстовый файл,...
-
Над созданием ИС "Учет посещаемости в детском саду" будет работать определенная группа разработчиков, состоящая из руководителя и инженера-программиста....
-
Для проекта предусматривающего наличие большого количества задач, отображение показателей и составление отчетов, ручное ведение проекта не является...
-
В данной главе рассмотрены основные проблемы, решение которым будет предложено в данной работе. Помимо этого, описаны основные понятия и принципы...
-
BPMN диаграмма - Инженерия программного обеспечения. Регистрация пассажира на рейс авиакомпании
Основная цель BPMN -- создание стандартного набора условных обозначений, понятных всем бизнес-пользователям. Бизнес-пользователи включают в себя...
-
Диаграммы вариантов использования UML (англ. Unified Modeling Language) описывают взаимоотношения и зависимости между группами вариантов использования и...
-
RAID (англ. Redundant array of independent disks) - технология виртуализации данных, которая объединяет несколько дисков в логический элемент для...
-
При разработке функций программного обеспечения диалог с пользователем должен быть организован через графический интерфейс. Все элементы графического...
-
Оперативная память - Программное обеспечение персональных компьютеров
Обьем доступной оперативной памяти - один из важнейших параметров любого компьютера. Оперативная память или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или...
-
Конструкция разработанного устройства сопряжения, а также выбор используемых элементов и материалов обусловлен функциональными особенностями схемы и...
-
Распространение вирусов по электронной почте можно было бы предотвратить недорогими и эффективными средствами без установки антивирусных программ, если...
-
Вся информация, которую обрабатывает компьютер, должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр -- 0 и 1. Эти два символа принято называть...
-
Блок ПИД - это блок регулятора, который работает как пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор. Он реализует идеальную форму...
-
Необходимо построить базу данных, содержащую информацию о ПО, используемом в ЦЗН. В результате анализа предметной области выявляются документы -...
-
В данной главе приводится описание различных криптографических алгоритмов для безопасной передачи данных в приложении. RSA Для того, чтобы избежать...
Типы конечных элементов - Программное обеспечение расчета конструкций