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2024年4月15日发(作者:z型钢片)

解析法和有限元法的不同

解析法和有限元法的区别在于应力分布情况,主要针对的问题类

型也不同。接下来,我们就来看看二者的区别。

1、方法不同:解析法是将结构中某一单元或构件用小变形模型

进行分析,研究整个结构的受力特点;而有限元法则是通过选择适当

的单元形式和边界条件建立起整个工程的数学模型,然后将得到的模

型离散化,通过求解单元的应力或位移来分析结构的应力状态及工作

性能。

有限元法是以整个工程为研究对象,因此研究过程可以将计算机

放置在整个工程中,更加全面和真实地反映结构的实际情况,提高分

析结果的可信度。相对于传统的解析法,有限元法可以得到更加准确

的分析结果,并且比较精确。另外,在解决问题时,使用有限元法可

以避免计算繁琐,从而节省大量的时间和人力物力。这样一来,就能

够降低成本,提高效率,获得更好的经济效益。

2、假设条件不同:解析法的假设条件很少,主要有两种:第一,

可以完全忽略其他因素的影响,认为只存在几何和物理量;第二,考

虑应力集中等各种因素。而有限元法所需要的假设条件比较多,主要

有以下三点:( 1)结构简化:有限元法的假设条件之一是把结构进

行简化,使得计算出的模型具有代表性,便于准确模拟工程结构。( 2)

连续性假设:有限元法的假设条件之一是认为各部分之间的联系是连

续的,假设结构内部没有截断点。( 3)假设接触面是理想平面:由

于结构是连续体,在连续性假设中还假定了任意结构的界面是理想平

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面。有限元法除了上述三点外,还必须假定各单元材料的弹性常数和

泊松比等。

3、运算结果不同:无论是解析法还是有限元法,得出的结果都

是近似值,并非精确值,但也都包括误差范围。解析法的误差是显而

易见的,即通过计算得到的结果与实际的结构出现偏差,并且偏差的

绝对值也很大。而有限元法对误差的计算比较准确,误差也会更小。

不过两种方法得到的结果只是一个概念上的理想化结果,并不是最终

结果。 4、应用领域不同:解析法主要用于结构设计阶段,不适用于

动力分析,对结构整体的承载力、刚度及稳定性等影响较小,如工业

与民用建筑结构中的梁柱结构。而有限元法既可以用于静力分析,也

可以用于动力分析,适用于结构设计阶段和运营阶段。

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本文标签: 结构 有限元法 假设 解析 分析