通用有限元软件(FEMLab)
通用有限元软件FEMLab是一款采用有限元方法,可用于对复杂结构模型静力学、动力学和热传导分析。
图 1 通用有限元软件
一、功能特点
1. 线性/非线性静力学分析
2. 模态分析、谐响应分析
3. 模态响应动力学分析
4. 瞬态响应分析
5. 热传导分析及热固耦合分析
二、特色优势
1. 单元类型丰富,含结构单元(0D、1D、2D、3D)及传热单元在内的80余种
2. 求解功能全面,涵盖线性/非线性静力学分析、模态分析、谐响应分析、模态动力学分析、瞬 态响应分析、热传导分析及热固耦合分析
3. 后处理功能丰富,可实现曲线绘制、云图、等高线、等高面显示,剖面视图查看,自定义结果计算等功能
4. 具备开放式应用接口,可实现专用软件的定制化改造
三、精度验证
某汽车白车身静力学和瞬态响应计算
a. 计算模型
某汽车白车身的实际装配结构如下,材料的弹性模量,泊松比=0.3,密度;对白车身底端进行固定约束,并在五个不同位置施加集中载荷,大小均为100N,方向沿Y轴负向。
图 2 某汽车白车身有限元模型
b. 计算结果
分别采用FEMLab和NASTRAN对汽车白车身进行静力学和瞬态响应分析,计算得到位移和应力如下图所示。
图 3 白车身位移云图(FEMLab和NASTRAN)
图 4 白车身应力云图(FEMLab和NASTRAN)
图 5 白车身瞬态响应曲线
四、典型案例
供包机器振动特性仿真
图 6 一阶模态位移(FEMLab和NASTRAN)
图 7 二阶模态位移(FEMLab和NASTRAN)
车轨装载静力学特性仿真
图 8 车轨装载几何模型和网格模型
图 9 约束和边界条件
图 10 位移和应力云图