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FEM模塊是有限元分析軟件中最重要的組成部分之一，它可用于計(jì)算機(jī)輔助工程領(lǐng)域中的結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)和仿真。在本文中，我們將探討FEM模塊如何幫助工程師進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析。
在使用FEM時需要定義一個三維集合體并對其進(jìn)行離散化，這個過程稱為網(wǎng)格劃分。通過節(jié)點(diǎn)與單元相互連接形成了整個網(wǎng)格系統(tǒng)，并賦予每個節(jié)點(diǎn)特定的物理屬性以便進(jìn)行后續(xù)計(jì)算。然而不同的應(yīng)用場景往往需要不同類型或形狀的單元來描述實(shí)際結(jié)構(gòu)，比如簡單軸對稱問題可以采用圓柱坐標(biāo)系下四面體等尺度八節(jié)點(diǎn)單元；然而鐵路橋梁則需使用弧長自洽八節(jié)點(diǎn)等弧長C-2D、6D/7D環(huán)形雙曲拋物面多節(jié)桿殼、懸鏈線三角板和各種鋼筋束剖面形單元來完成幾何拓?fù)滹@著復(fù)雜非連通動態(tài)裝配架構(gòu)建立及精確載荷預(yù)測。
接著，在完成初步網(wǎng)格劃分后就能開始施加約束和加載力，并且根據(jù)所設(shè)定的物理模型計(jì)算整個系統(tǒng)的應(yīng)變和應(yīng)力情況。在進(jìn)行求解時會產(chǎn)生一系列線性方程，這些方程是由大量形式不同、規(guī)律也各異節(jié)點(diǎn)與單元間關(guān)聯(lián)性質(zhì)確定，F(xiàn)EM軟件會自動采用高效穩(wěn)健方法完成運(yùn)算并輸出分析結(jié)果。
除了基本的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析外，F(xiàn)EM模塊還包括了更加復(fù)雜和實(shí)用的功能。如動態(tài)載荷響應(yīng)預(yù)測、疲勞壽命校驗(yàn)、溫度場傳遞仿真等；此外可以直接使用其他專業(yè)領(lǐng)域（比如電子電氣類）軟件生成接口數(shù)據(jù)來使得多學(xué)科問題集成化處理。
在工程設(shè)計(jì)中，F(xiàn)EM模塊作為有限元分析軟件最重要的部分之一，在多種工業(yè)領(lǐng)域里都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。其強(qiáng)大豐富而靈活可調(diào)節(jié)化特征贏得廣泛認(rèn)可，并能夠支持眾多行業(yè)客戶對于機(jī)械結(jié)構(gòu)精度及功耗性優(yōu)化需求快速實(shí)現(xiàn)開發(fā)創(chuàng)新。
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