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一个例子说明有限元分析在机械设计中的必要性
机械工程师笔记
虽然材料力学可以解决机械设计中的一些应力、受力分析问题，但是只能针对简单结构的力学分析。但对于复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应等力学性能的分析，通过大脑利用材料力学知识去分析，显然是不切实际的。所以，在机械设计中，CAE（计算机辅助工程）占据着无可替代的位置。
扩展知识：有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）利用数学近似的方法对真实 物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。CAE(Computer Aided Engineering)指工程设计中的计算机辅助工程。CAE软件的主体是有限元分析软件。
下面我们就以一个简单的例子来说明一下为什么CAE可以解决材料力学解决不了的问题。
首先，在下图中是一个简单的零件，简单的说是一个受拉力的板件。具体受力如图所示。
通过材料力学，可以确定板件所受的拉应力：
应力 = 载荷/横截面面积 = 1000/800 = 1.25 N/mm²。
这样，我们简单的算出了零件受的拉应力，但是，不是所有的零件都这么规则，想象一下，如果板件中间有孔怎么办？
有了孔之后，应力主要集中在孔的周围，如果是单个孔，则可以根据 应力集中系数手动确定应力。 但是，如果是多个孔，则很难精确地确定应力。
而此时，利用CAE（计算机辅助工程）即可轻松解决复杂结构的问题。这也就是为什么有限元分析在机械设计中的必要性无可替代。
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发布于 2020-08-03 17:47
有限元分析（FEA）
机械设计
计算机辅助工程 (CAE)
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