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机械有限元分析是怎么样的？前景怎么样？

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

机械有限元分析是怎么样的？前景怎么样？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

你好！我是卓越工程技术，专注于工程技术体系和工程师职业发展培训，很高兴来回答这个问题。

计算机辅助设计、辅助分析、辅助制造会越来越流行和得到重视。主要是因为仿真分析可以帮助大大的缩短开发或解决问题的周期、降低成本和预测风险。有限元分析作为期中的一类，前景是很不错的。

仿真技术有前景，但是不代表做仿真的就有前途。要成为有前途和竞争力的仿真技术人员，先要理解仿真的本质、价值和挑战。否则，就容易成为仿真软件的操作工。

仿真的本质是理论建模和计算。
仿真的价值是通过理论计算来模拟实际的使用和测试状态，用于对象的评估分析。仿真的主要挑战是提升仿真准确度，即减小仿真结果与实际的偏差。

理解了仿真的本质、价值和挑战，我们就很容易看出来，成为有竞争力的机械仿真技术人员，需要做好以下几个方面：

1. 扎实的机械理论知识。力学、材料学原理是基础，如果涉及到动态或者疲劳仿真，还有动力学、疲劳寿命原理。此外还要掌握机械原理、制造工艺等相关理论。有扎实的机械理论知识才能进行准确的仿真建模，以及对仿真结果进行专业的解析。

2. 对产品功能的理解。要准确的对产品进行仿真建模和分析，必须对产品的功能有充分的理解，这包含两个方面：

对产品工作机理的理解，即功能实现的原理、理论模型、材料特性等对产品的工作条件和测试条件的理解，包括生产成型条件、载荷、加载方式、工作环境条件等。

3. 对软件及二次开发技能的掌握。软件功能模块都是针对通用产品的，对于特定的产品，需要选择最施用的处理方法和算法，甚至需要有针对性的进行二次开发。

4. 与测试交互比对和迭代。仿真是模拟现实的理论分析，仿真的准确度需要现实的数据和结果进行比对评估。仿真通常需要在两个层次上与测试进行比对：

输入参数：实际材料特性、物理尺寸，实际加载特性、受载特点等。结果数据：实际结果分析方法、结果数据及特点等。

同其他工程技术一样，仿真也是一门独立的技术，需要开发、应用、迭代和优化。专业的仿真技术人员的价值是开发仿真方法、建立仿真数据库、制定仿真标准和应用仿真解决复杂问题。


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回答于 2019-09-11 08:43:50

根据经验，打好数学基础，学下材料力学，用FORTRAN编程计算，比用软件要自由，而且准确。

回答于 2019-09-11 08:43:50

有限元分析只是一个工具，机械领域可以分析强度，力场等，相对知识面还是比较狭窄的，从事机械领域的专业设计人员一般都会应用，因此，如果只会有机械有限元分析的话，竞争力不是很大。

回答于 2019-09-11 08:43:50

很高兴回答你的问题。我从事产品研发5年，做过不少机械产品的有限元分析。谈谈我的经验。

机械有限元仿真是怎么样的？

我以我们大家都坐过的电梯为例进行简要说明吧：“电梯的底板”为例解释下这个什么是有限元分析吧（仅为仿真分析的一个小种类）


电梯的底板在设计过程中要考虑它在承受设定的承重量时是否还足够安全，机械有限元仿真就是：利用计算机模拟电梯底板的受力情况，观察底板变形量是否超过了安全范围，材料是否可靠？如果仿真的结果不合适，就改进结构。

所以机械有限元分析在产品设计过程中非常重要。以前老一辈科学家在设计产品时，没有仿真软件能用。只能用手工反复试算，算不了的，就做实验验证，耗时又耗力。现在在设计阶段，通过有限元仿真手段，可以快速评判你设计的结构、选用材料是否合理。不合理，就再改结构，然后再仿真，真到得到理想结果，这就节省了产品实物验证时耗费的时间金钱。

而从仿真类型来看有这么几类：（1）产品静载情况下的受力如前面提到的电梯底板（结构静力仿真）。（2）产品运动时的力学分析如电梯载人运行过程的仿真（动力学仿真）。（3）笔记本电脑的散热情况模拟（热力学仿真）（4）空调管道优化（流体力学仿真）等等。

机械有限元仿真前景怎么样？

说下我的一个小故事吧。14年公司做工艺改进，准备对钢轨的扭转工序进行改良。因为现有的工艺容易在扭转后发生脆断。一根钢轨的加工成本上万，良品率低损失很大。开始制定的工艺方案就是要一个一个扭转点去试，找到一个最佳的扭转位置，使扭转后不容易发生断裂。领导听说现在用有限元做仿真可以得到比较好的结果还省时省力。听说我会一点仿真分析后，就安排我做一做。说实话，我那时刚毕业不久，学的有限元仿真很多都没有经过实际验证。我用workbench14.5反复做了好几天的运算，建模，划分网格，设定边界条件。但是我没有现成的案例可以借鉴，就是摸着石头过河。那段时间晚上都没睡好，因为仿真要花好多时间，晚上我经常一直傻傻守着等结果。差不多四五天吧，我提交给领导一个分析结论。上面说明了建议的扭转点位置区间。后来，领导让工艺人员按我的仿真结论去设计工艺，经过多次验证后，这个位置区间确实是有效的。打后来，领导对我高看了那么一眼，有做结构或工艺改进时，总让我先算一算。之后几年我也经历了十几个案例的仿真考验，水平有了大的提升。

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