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強(qiáng)度分析時(shí)建立有限元模型時(shí)要將實(shí)際零件劃分成許多單元。一般來(lái)說(shuō)，單元分得越細(xì)，計(jì)算精度就越高。對(duì)于二維的問(wèn)題(如軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題)，人工劃分單元盡管是十分繁鎖的工作，但是可行。對(duì)于三維的問(wèn)題，人工劃分單元幾乎是不可能，因而常常將零件簡(jiǎn)化成二維的問(wèn)題。在許多場(chǎng)合，這種簡(jiǎn)化會(huì)帶來(lái)很大的失真，以致于分析結(jié)果與實(shí)際情況相去甚遠(yuǎn)。對(duì)于三維的問(wèn)題，分析結(jié)果的后處理(即將分析計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)到三維零件圖中)如果用人工來(lái)完成，也是十分繁復(fù)的工作。
零件的三維造型、劃分網(wǎng)格、建立有限元分析模型以及分析結(jié)果的后處理，實(shí)質(zhì)上是個(gè)幾何問(wèn)題，是三維圖象的處理問(wèn)題，而這正是CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))軟件的特長(zhǎng)，所以有一些CAD廠商自己開(kāi)發(fā)有限元建模與分析系統(tǒng)。
采用有強(qiáng)度分析功能的CAD系統(tǒng)分析了幾種類(lèi)型柴油機(jī)的活塞、連桿、曲軸及缸套的應(yīng)力分布，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管該軟件功能較強(qiáng)，但是在分析象活塞、連桿等柴油機(jī)零部件時(shí)仍然會(huì)遇到一些技術(shù)問(wèn)題，如熱應(yīng)力計(jì)算、過(guò)盈配合、預(yù)緊力和裝配間隙等問(wèn)題的處理。經(jīng)采取了一些方法，合理地解決了這些問(wèn)題，使分析結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)比較接近。傳統(tǒng)的柴油機(jī)設(shè)計(jì)，完全依靠設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)，然后經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)與測(cè)試，再進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，進(jìn)入第二個(gè)循環(huán)。有時(shí)要經(jīng)過(guò)幾個(gè)循環(huán)，才能得到滿意的設(shè)計(jì)，這樣的過(guò)程無(wú)疑將耗費(fèi)大量的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。50年代發(fā)展起來(lái)的有限元分析算法已日趨成熟，在建模合理、載荷與約束加得恰當(dāng)?shù)那闆r下，能夠得出比較精確的應(yīng)力分析，因而可以部分地代替應(yīng)力測(cè)試和試驗(yàn)。
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