在對一些工作環(huán)境復雜的器件進行仿真設計時,比如在航天器上工作的諸多器件,由于其工作環(huán)境惡劣,不確定因素較多,器件失效的概率隨之大幅上升,所以在進行器件仿真設計時,必須考慮到多方面的因素,正是在這種情況下,多物理場協(xié)同仿真設計應運而生,多物理場主要指的是電磁環(huán)境,力學環(huán)境和熱學環(huán)境三方面因素,目前業(yè)界還沒有一個比較成熟的多物理場仿真設計軟件�；趪鴥葘Χ辔锢韴鲕浖灾餮邪l(fā)的需求,本論文的研究方向為力學仿真環(huán)境的搭建,由于力學分析內容廣泛,分支較多,相互滲透,論文選擇了三維模型的靜力分析作為研究,數(shù)值方法上選擇有限元法,有限元法原理簡單,能夠應對任意模型,目前已經(jīng)成為解決偏微分方程的普遍的數(shù)值計算方法,已經(jīng)廣泛運用到各個工程領域和工業(yè)領域,相比與其他數(shù)值算法,有限元法具有明顯優(yōu)勢。本文將以彈性力學基本理論為基礎,結合有限元法,采用兩種基函數(shù),面向對象編程,對任意三維結構進行靜力學分析,獲得其在特定靜力環(huán)境下的形變分布云圖,并將分析結果與國外成功的商用軟件的仿真的結果進行對比,作出相應的誤差分析,最終形成一個成熟的三維模型的靜力分析求解器。本論文的主要研究工作包括了如下的幾個方面:1、調研國... 

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 彈性力學的基本內容
    1.2 有限單元法的概念和分析過程
    1.3 論文課題的研究意義
    1.4 論文所用到的分析工具和相關軟件介紹
    1.5 本論文的結構安排
第二章 彈性力學的有限元法
    2.1 彈性力學基本方程
        2.1.1 靜力平衡方程與剪應力互等定理
        2.1.2 彈性力學幾何方程
        2.1.3 彈性力學物理方程
    2.2 虛位移原理與最小勢能（位能）原理
    2.3 四面體單元的一階基函數(shù)的基本理論
        2.3.1 四面體單元一階基函數(shù)的剛度矩陣
        2.3.2 四面體單元的一階基函數(shù)的載荷列陣
    2.4 體積坐標與二階基函數(shù)
        2.4.1 體積坐標
        2.4.2 四面體單元的二階基函數(shù)的基本理論
        2.4.3 四面體二階基函數(shù)的剛度矩陣和載荷列陣
    2.5 高斯數(shù)值積分和有限元收斂理論
        2.5.1 高斯數(shù)值積分在有限元中的應用
        2.5.2 有限元解的收斂性理論
    2.6 本章小結
第三章 有限元的程序設計
    3.1 有限元程序設計概述
        3.1.1 信息的讀取和預處理
        3.1.2 GSS稀疏存儲格式的生成
        3.1.3 后處理
    3.2 四面體單元的一階基函數(shù)程序設計
    3.3 四面體單元的二階基函數(shù)程序設計
    3.4 本章小結
第四章 三維空間問題的靜力分析實例
    4.1 本章概要
    4.2 矩形剛體結構的靜力分析
    4.3 矩形孔洞結構的靜力分析
    4.4 零件模型（一）靜力分析
    4.5 零件模型（二）靜力分析
    4.6 本章小結
第五章 全文總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]預應力混凝土管樁抗剪承載力計算方法[J]. 凌應軒,李建宏,黃晨.  工程與建設. 2007(01)
[2]某復雜高層鋼結構靜力彈塑性分析及性能評價[J]. 毛華,丁潔民.  結構工程師. 2006(01)
[3]有限元法的應用現(xiàn)狀研究[J]. 于亞婷,杜平安,王振偉.  機械設計. 2005(03)
[4]有限元法及其在生物力學中的應用[J]. 崔紅新,程方榮,王健智.  中醫(yī)正骨. 2005(01)
[5]三峽庫區(qū)寨壩變形體的滲流變形有限元耦合分析[J]. 吳夢喜,王建鋒,蘇愛軍.  巖土工程學報. 2003(04)
[6]論彈性體力學與受范性體力學中的一般變分原理[J]. 胡海昌.  物理學報. 1954(03)



本文編號：3719121