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隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的工業(yè)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、研發(fā)時(shí)借助計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行，能夠大大提高設(shè)計(jì)精度，而且還能夠提前對應(yīng)力、性能等方面進(jìn)行計(jì)算與預(yù)測。有限元分析計(jì)算是近幾年來在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用較為廣泛的一種程序。通過它實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工作效率，極大地降低了設(shè)計(jì)成本，能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。
有限元法最早是在上個(gè)世紀(jì)五十年代提出的，當(dāng)初的主要目的是為了處理固體力學(xué)問題。后來特納等人把單元?jiǎng)偧芊ㄋ悸愤M(jìn)行推廣，開始應(yīng)用于力學(xué)平面領(lǐng)域。有限元分析方法的概念即為通過建立結(jié)合點(diǎn)位移與結(jié)合點(diǎn)間的單元?jiǎng)偠确匠谭āＳ邢拊治隼碚撾S著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展得到了迅速的發(fā)展，同時(shí)它的功能也不斷廣泛。
有限元分析方法在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用：
1、降低成本
在傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，多是采用借鑒改進(jìn)的方式進(jìn)行的，通過已有的機(jī)械產(chǎn)品圖紙進(jìn)行細(xì)微改動(dòng)或簡化處理，通過經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，總體思路還是不變，這一過程中需要大量的設(shè)計(jì)工作，周期非常長，通過這種方法設(shè)計(jì)的產(chǎn)品相對性能差一此，在傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中多是采用二選一或多選的方案進(jìn)行的，從多個(gè)方案中選擇質(zhì)量最優(yōu)的方案進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計(jì)。這就造成了工作量非常大。通過有限元分析來對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以直接確定出最優(yōu)的方案，而且設(shè)計(jì)與修改工作都會(huì)容易一些。通過有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)分析，可以有效減輕機(jī)械產(chǎn)品的自重，對零件形狀進(jìn)行優(yōu)化從而降低材料消耗，拉動(dòng)成本下降，能使企業(yè)獲得更好地經(jīng)濟(jì)效益。
2、提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性
在傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路中，多是采用實(shí)驗(yàn)的辦法，把設(shè)計(jì)的產(chǎn)品經(jīng)過樣品、手工樣機(jī)、實(shí)驗(yàn)樣機(jī)等多個(gè)階段才能制造出性能完全符合需求的產(chǎn)品，在這一過程中，不但周期較長，而且修改難度增大，造成浪費(fèi)問題嚴(yán)重。從整體來講，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路無法完全確保設(shè)計(jì)的可靠性。而采用有限元分析可以直接從計(jì)算機(jī)中對零件的形狀、應(yīng)力與尺寸進(jìn)行完全檢驗(yàn)，而不再需要真正加工出成品。通過這種精細(xì)化的反復(fù)模擬，可以有效提高零件設(shè)計(jì)的可靠性，確保零件產(chǎn)品精度的同時(shí)，也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量與應(yīng)用效果。
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