文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 有限元分析的基本原理

有限元分析的基本原理

有限元分析的基本原理
有限元分析的基本原理

有限元分析的基本原理

有限元原理和基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解,然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解。这个解不是准确解,而是近似解,因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,因而成为行之有效的工程分析手段。

有限元是那些集合在一起能够表示实际连续域的离散单元。有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用,例如用多边形(有限个直线单元)逼近圆来求得圆的周长,但作为一种方法而被提出,则是最近的事。

有限元法最初被称为矩阵近似方法,应用于航空器的结构强度计算,并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。经过短短数十年的努力,随着计算机技术的快速发展和普及,有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域,成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析方法。

有限元方法与其他求解边值问题近似方法的根本区别在于它的近似性仅限于相对小的子域中。

20世纪60年代初首次提出结构力学计算有限元概念的克拉夫(Clough)教授形象地将其描绘为:“有限元法=Rayleigh-Ritz法+分片函数”,即有限元法是Rayleigh-Ritz法的一种局部化情况。不同于求解(往往是困难的)满足整个定义域边界条件的允许函数的Rayleigh-Ritz法,有限元法将函数定义在简单几何形状(如二维问题中的三角形或任意四边形)的单元域上(分片函数),且不考虑整个定义域的复杂边界条件,这是有限元法优于其他近似方法的原因之一。

对于不同物理性质和数学模型的问题,有限元求解法的基本步骤是相同的,只是具体公式推导和运算求解不同。有限元求解问题的基本步骤通常为:第一步:问题及求解域定义

根据实际问题近似确定求解域的物理性质和几何区域。

第二步:求解域离散化

将求解域近似为具有不同有限大小和形状且彼此相连的有限个单元组成的

离散域,习惯上称为有限元网络划分。显然单元越小(网络越细)则离散域的近似程度越好,计算结果也越精确,但计算量及误差都将增大,因此求解域的离散化是有限元法的核心技术之一。

有限元原理和基本概念

第三步:确定状态变量及控制方法

一个具体的物理问题通常可以用一组包含问题状态变量边界条件的微分方程式表示,为适合有限元求解,通常将微分方程化为等价的泛函形式。

第四步:单元推导

对单元构造一个适合的近似解,即推导有限单元的列式,其中包括选择合理的单元坐标系,建立单元试函数,以某种方法给出单元各状态变量的离散关系,从而形成单元矩阵(结构力学中称刚度阵或柔度阵)。

为保证问题求解的收敛性,单元推导有许多原则要遵循。对工程应用而言,重要的是应注意每一种单元的解题性能与约束。例如,单元形状应以规则为好,畸形时不仅精度低,而且有缺秩的危险,将导致无法求解。

第五步:总装求解

将单元总装形成离散域的总矩阵方程(联合方程组),反映对近似求解域的离散域的要求,即单元函数的连续性要满足一定的连续条件。总装是在相邻单元结点进行,状态变量及其导数(可能的话)连续性建立在结点处。

第六步:联立方程组求解和结果解释

有限元法最终导致联立方程组。联立方程组的求解可用直接法、选代法和随机法。求解结果是单元结点处状态变量的近似值。对于计算结果的质量,将通过与设计准则提供的允许值比较来评价并确定是否需要重复计算。

简言之,有限元的基本原理是把有限元分析分成三个阶段,前处理、处理和后处理。前处理是建立有限元模型,完成单元网格划分;后处理则是采集处理分析结果,使用户能简便提取信息,了解计算结果。

matlab有限元分析实例

MATLAB: MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人,控制系统等领域。 MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室),软件主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。 MATLAB有限元分析与应用:

《MATLAB有限元分析与应用》是2004年4月清华大学出版社出版的图书,作者是卡坦,译者是韩来彬。 内容简介: 《MATLAB有限元分析与应用》特别强调对MATLAB的交互应用,书中的每个示例都以交互的方式求解,使读者很容易就能把MATLAB用于有限分析和应用。另外,《MATLAB有限元分析与应用》还提供了大量免费资源。 《MATLAB有限元分析与应用》采用当今在工程和工程教育方面非常流行的数学软件MATLAB来进行有限元的分析和应用。《MATLAB有限元分析与应用》由简单到复杂,循序渐进地介绍了各种有限元及其分析与应用方法。书中提供了大量取自机械工程、土木工程、航空航天工程和材料科学的示例和习题,具有很高的工程应用价值。

质量管理中常用的统计分析方法[详细]

质量管理中常用的统计分析方法 控制图:用来对过程状态进行监控,并可度量、诊断和改进过程状态. 直方图:是以一组无间隔的直条图表现频数分布特征的统计图,能够直观地显示出数据的分布情况. 排列图:又叫帕累托图,它是将各个项目产生的影响从最主要到最次要的顺序进行排列的一种工具.可用其区分影响产品质量的主要、次要、一般问题,找出影响产品质量的主要因素,识别进行质量改进的机会. 散布图: 以点的分布反映变量之间相关情况,是用来发现和显示两组数据之间相关关系的类型和程度,或确认其预期关系的一种示图工具. 工序能力指数(CPK):分析工序能力满足质量标准、工艺规范的程度. 频数分析:形成观测量中变量不同水平的分布情况表. 描述统计量分析:如平均值、最大值、最小值、范围、方差等,了解过程的一些总体特征. 相关分析:研究变量之间关系的密切程度,并且假设变量都是随机变动的,不分主次,处于同等地位. 回归分析:分析变量之间的相互关系. H0:差值的总体中位数为0; H1:差值的总体中位数不为0;检验水准为0.05. 子组频数与子组大小 关于子组频数或子组大小,无法制定通用的规则.子组频数可能决定于取样和分析样本的费用,而子组大小则可能决定于一些实际的考虑. 例如,低频率长间隔抽取的大子组,可以更准确地检测出过程平均中的小偏移,而高频率短间隔地抽取的小子组,则能更迅速地检测出大偏移.通常,子组大小取为4或5,而抽样频数,一般在初期时高,一旦达到统计控制状态后就低. 通常认为,对于初步估计而言,抽取大小为4或5的20~25个子组就足够了.值得注意的是,抽样频数、统计控制和过程能力需要统一加以考虑.理由如下:平均极差R常常用于估计s .随着在一个子组中抽样的时间间隔加长,变差来源的数目也会增加.因此,在一个子组内若抽样时间延长,将使R也即s的估计值增大、加宽控制限范围,从而降低过程能力指数.反之,连续的逐个抽样将给出较小的R . Xbar R 控制图应用实例 在一个企业内,统计技术和应用类型很多,而程序文件只能从总的方面规定应用程序,各有关部门和人员在具体实施时,还必须遵照作业指导书的规定进行操作.一个企业应用统计方法的作业指导书有很多,现仅以某电子元件厂电阻器刻槽工序应用的《-x—R控制图作业指导书》为例. -x—R控制图作业指导书(电阻器刻槽工序) 1目的 通过控制图的应用,对电阻器刻槽工序的主要质量特性——电阻值,实施控制,消除异常因素的作用,保证刻槽工序处于稳定受控状态. 2适用范围 本作业指导书适用于各类薄膜型电阻器(金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、碳膜电阻器)刻槽工序的电阻值控制. 3职责 3.1车间技术组质量控制工程师负责控制图的设计、控制图打点结果的分析及提出应采取的纠正和预防措施. 3.2刻槽工序操作者按作业指导书要求,抽样、测量、计算统计量并在控制图上打点. 3.3质管处质量控制工程师负责控制图应用的指导、协助车间技术组进行分析,监督控制图的实施及协调纠正和预防措施的落实. 4 工作流程 4.1 预备数据的取得 当确认刻槽工序处于稳定受控状态时,车间技术组质量控制工程师在生产过程中,每隔30分钟抽取容量为n = 5的样本,共抽取25个样本,分别填入数据表(表1—3)(表省略). 4.2 计算各组的样本平均值-x和极差R 控制下界限LCL==X-0.58-R 4.5 计算R图的控制界限: 控制中心线CL=-R

如何实现质量管理持续改进

质量管理持续改进存在的问题及对策 摘要:公司运行质量管理体系已近两年,质量管理工作日趋规范。质量是企业生存之本,公司内部大力推进质量体系是希望通过管理体系在公司内部的有效运作,不断优化工作流程,规范经营管理,在全员参与的基础上,切实提高产品质量,提升公司的综合竞争力,为了不断改-进产品质量,提高质量管理体系及过程的有效性和效率,以满足顾客和其他相关方日益增长和不断变化的需求与期望,必须坚持持续改进。 关键词:持续改进质量管理 前言:为使公司质量管理体系得到持续改进,巩固提高,增强顾客对我们的信任度,一年来我们通过对实施的内审、管理评审特别是通过外审工作进行分析、调查,认真总结在推行质量管理体系实践中质量管理体系对持续改进的要求,调查持续改进还存在哪方面问题,针对内审、管理评审,特别是外审中专家提出的宝贵意见,如何做好持续改进。对体系文件进行换版,使质量管理体系的工作流程、过程方法、质量保证能结合公司的生产实际,指导实践,持续改进。 一、持续改进的概念 持续改进是增强满足要求能力的循环活动,是一种螺旋上升的PDCA循环活动,强调持续是指"PDCA"循环后又开始

新的一轮"PDCA",如此"循环不断",永无止境。换句话说,持续改进是组织为达到其质量方针和目标,致力于不断提高组织的有效性的过程;“持续”的涵义是指对过程的改进要逐步前进,持续改进反映了顾客增长的需求和期望并确保质量管理体系的动态发展。 (二)持续改进的范围包括质量、效率等方面,而质量改进含产品质量、过程及质量管理体系有效性和效率的提高,它不限于对已发现或潜在的"不合格"采取纠正和预防措施,对于"合格"的方面也存在着改进的机遇,由于外界环境不断变化,技术在发展,顾客的需求也不断提高,满足需求的能力也应不断地增强,据此需要开展系列持续改进活动。 (三)通过对过程的改进实现改进,包括提高质量水平、减少浪费和提高效率。每个过程都存在改进的机会,据此,应对所有过程进行分析并不断改进。同时,按优先次序排列过程,找出并做好主要过程。 (四)持续改进是质量管理体系的动力,改进质量管理体系旨在达到新水平,即在质量,服务和成本方面超越历史水平,不断创新记录,达到新的控制水平,而不是在原有水平上周而复始。 (四)纠正和预防的要求:公司对顾客满意情况、内部审核过程和产品状况的监视和测量、不合格品控制、持续改进等过程进行策划,做出规定并组织实施,同时通过相关数

Ansys有限元分析实例[教学]

Ansys有限元分析实例[教学] 有限元分析案例:打点喷枪模组(用于手机平板电脑等电子元件粘接),该产品主要是使用压缩空气推动模组内的顶针作高频上下往复运动,从而将高粘度的胶水从喷嘴中打出(喷嘴尺寸,0.007”)。顶针是这个产品中的核心零件,设计使用材料是:AISI 4140 最高工作频率是160HZ(一个周期中3ms开3ms关),压缩空气压力3-8bar, 直接作用在顶针活塞面上,用Ansys仿真模拟分析零件的强度是否符合要求。 1. 零件外形设计图:

2. 简化模型特征后在Ansys14.0 中完成有限元几何模型创建:

3. 选择有限元实体单元并设定,单元类型是SOILD185,由于几何建模时使用的长度单位是mm, Ansys采用单位是长度:mm 压强: 3Mpa 密度:Ton/M。根据题目中的材料特性设置该计算模型使用的材料属性:杨氏模量 2.1E5; 泊松比:0.29; 4. 几何模型进行切割分成可以进行六面体网格划分的规则几何形状后对各个实体进行六面体网格划分,网格结果: 5. 依据使用工况条件要求对有限元单元元素施加约束和作用载荷:

说明: 约束在顶针底端球面位移全约束; 分别模拟当滑块顶断面分别以8Bar,5Bar,4Bar和3Bar时分析顶针的内应力分布,根据计算结果确定该产品允许最大工作压力范围。 6. 分析结果及讨论: 当压缩空气压力是8Bar时: 当压缩空气压力是5Bar时:

当压缩空气压力是4Bar时: 结论: 通过比较在不同压力载荷下最大内应力的变化发现,顶针工作在8Bar时最大应力达到250Mpa,考虑到零件是在160HZ高频率在做往返运动,疲劳寿命要求50百万次以上,因此采用允许其最大工作压力在5Mpa,此时内应力为156Mpa,按线性累积损伤理论[3 ]进行疲劳寿命L-N疲劳计算,进一部验证产品的设计寿命和可靠性。

医疗质量管理和持续改进管理体系

医疗质量管理和持续改进管理体系 医疗质量是医院管理的核心。优质的医疗质量必然产生良好的社会效益和经济效益。为保证医院在医疗市场竞争中保持可持续、和谐发展,特此制定全程医疗质量控制方案,以求正确有效地实施医疗质量管理制度和规范。 一、指导思想  (一)、实行全面质量管理和全程质量控制。建立从患者就医到离院,包括门诊医疗、病房医疗和部分院外医疗活动的全程质量控制流程和全程质量管理体系。明确质量内容并将其纳入医疗管理部门的日常工作,实施动态监控并与科室目标责任制结合,保证质控措施的落实。 (二)、以各类法律法规、规章制度和医疗操作规程为依据,并不断修订完善质量考核体系、考核标准。 (三)、强化各种医疗核心制度的执行力度,如三级医师查房制度、会诊制度和病例讨论制度医院医疗质量的核心制度等,将每个医务人员的单体医疗行为最大限地引导到正确的诊疗方案中。(四)、质量控制部门有计划、有针对性地进行干预,对多因素影响或多项诊疗活动协同作用的质量问题,进行专门调研,并制定全面的干预措施。 二、管理体系: 全程医疗质量控制系统分为三级:各类医院医疗质量管理委员会、科室医疗质量控制小组和各级医务人员自我管理的三级管理体系。各职能部门执行质量控制组织三级的指导、协调、督导作用。 (一)、医院医疗质量管理委员会包括(医疗质量管理委员会、病案管理委员会、药事管理委员会、医院感染管理委员会、输血管理委员会等),各委员会由院领导、科室主任、职能科相关人员组成,院长任主任,院长是医疗质量管理工作的第一责任者。医疗质量控制办公室作为常设的办事机构。其职责分述如下:1、医疗质量管理委员会职责(职责、办公室、常务秘 书): (1)、教育各级医务人员树立全心全意为患者服务的思想,落实“以病人为中心”的措施,改进医疗作风,改善服务态度,增强质量意识,保证医疗安全,严防差错事故。 (2)审校医院内医疗、护理方面的规章制度,并制定各项质量

有限元法的基本思想及计算 步骤

有限元法的基本思想及计算步骤 有限元法是把要分析的连续体假想地分割成有限个单元所组成的组合体,简称离散化。这些单元仅在顶角处相互联接,称这些联接点为结点。离散化的组合体与真实弹性体的区别在于:组合体中单元与单元之间的联接除了结点之外再无任何关联。但是这种联接要满足变形协调条件,即不能出现裂缝,也不允许发生重叠。显然,单元之间只能通过结点来传递内力。通过结点来传递的内力称为结点力,作用在结点上的荷载称为结点荷载。当连续体受到外力作用发生变形时,组成它的各个单元也将发生变形,因而各个结点要产生不同程度的位移,这种位移称为结点位移。在有限元中,常以结点位移作为基本未知量。并对每个单元根据分块近似的思想,假设一个简单的函数近似地表示单元内位移的分布规律,再利用力学理论中的变分原理或其他方法,建立结点力与位移之间的力学特性关系,得到一组以结点位移为未知量的代数方程,从而求解结点的位移分量。然后利用插值函数确定单元集合体上的场函数。显然,如果单元满足问题的收敛性要求,那么随着缩小单元的尺寸,增加求解区域内单元的数目,解的近似程度将不断改进,近似解最终将收敛于精确解。 用有限元法求解问题的计算步骤比较繁多,其中最主要的计算步骤为: 1)连续体离散化。首先,应根据连续体的形状选择最能完满地描述连续体形状的单元。常见的单元有:杆单元,梁单元,三角形单元,矩形单元,四边形单元,曲边四边形单元,四面体单元,六面体单元以及曲面六面体单元等等。其次,进行单元划分,单元划分完毕后,要将全部单元和结点按一定顺序编号,每个单元所受的荷载均按静力等效原理移植到结点上,并在位移受约束的结点上根据实际情况设置约束条件。 2)单元分析。所谓单元分析,就是建立各个单元的结点位移和结点力之间的关系式。现以三角形单元为例说明单元分析的过程。如图1所示,三角形有三个结点i,j,m。在平面问题中每个结点有两个位移分量u,v和两个结点力分量F x,F y。三个结点共六个结点位移分量可用列

某公司质量管理中存在的问题与对策研究分析解析

毕业设计(论文、作业)毕业设计(论文、作业)题目: 上海某新能源公司质量管理中存在的问题与对策研究 分校(点):闵一分校 年级、专业:13秋工商管理 教育层次:本科 学生姓名:李艳 学号:1331001252525 指导教师:李妍燕 完成日期:2015年11月18日

目录 内容摘要和关键词 (Ⅰ) Astract and Key words (Ⅱ) 文献综述 (Ⅲ) 一、质量管理概述 (1) (一)质量管理定义及内容 (1) (二)质量管理作用 (1) (三)质量管理八项原则 (1) 二、公司质量管理现状 (2) (一)公司概况 (2) (二)公司质量管理部门的组织架构 (2) (三)质量管理部门在公司的作用及主要职责 (3) (四)公司的质量管理模式及运作现状 (3) 三、上海某质量管理中存在的不足 (3) (一)管理人员质量意识薄弱 (3) (二)一线员工素质有待提高 (4) (三)公司质量标准偏低 (4) (四)公司为了降低成本,忽视原材料质量 (4) 四、改进上海某质量管理的措施 (5) (一)通过多种渠道,贯彻全面质量管理的理念 (5) (二)全方位提高员工素质 (5) (三)明确顾客需求,树立质量标准 (6) (四)加强原材料质量管理 (6) 五、小结 (7) 参考文献 (7) 致谢 (8)

内容摘要 质量管理是指确定质量方针、目标和职责,并通过质量体系中的质量策划、控制、保证和改进来使其实现的全部活动。制造型企业从以“顾客标准为中心”转变为“以顾客标准及质量标准为中心”的质量管理观念,企业质量管理的目的不再是制造仅符合顾客标准的产品,而是制造出符合顾客标准、且满足质量标准的产品,打破企业盲目追求顾客标准,而忽略质量标准的管理模式,这为企业的制造提出了新要求、新挑战。 文章以上海某新能源为例,研究了该公司在质量管理方面的现状及存在的不足,如公司产品虽然满足顾客标准、符合市场需求,但却不能满足质量标准。公司片面追求利益最大化,员工及管理人员质量意识薄弱、落后等问题进行研究,通过制定制度及规程,定期对员工及管理人员进行培训,明确区分质量标准存在的误区,贯彻全面质量管理理念等方面来解决相关不足,对上海某新能源质量管理进行改进及优化,从而保证产品质量稳定性,通过高质量追求经济效益,创造企业高利润。 关键词: 上海某新能源全面质量管理(TQM)质量标准

有限元分析案例

有限元分析案例 图1 钢铸件及其砂模的横截面尺寸 砂模的热物理性能如下表所示: 铸钢的热物理性能如下表所示: 一、初始条件:铸钢的温度为2875o F,砂模的温度为80o F;砂模外边界的对流边界条件:对流系数0.014Btu/hr.in2.o F,空气温度80o F;求3个小时后铸钢及砂模的温度分布。 二、菜单操作: 1.Utility Menu>File>Change Title, 输入Casting Solidification; 2.定义单元类型:Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete, Add, Quad 4node 55; 3.定义砂模热性能:Main Menu>Preprocessor>Material Props>Isotropic,默认材料编号1, 在Density(DENS)框中输入0.054,在Thermal conductivity (KXX)框中输入0.025,在S pecific heat(C)框中输入0.28; 4.定义铸钢热性能温度表:Main Menu>Preprocessor>Material Props>-Temp Dependent->Temp Table,输入T1=0,T2=2643, T3=2750, T4=2875; 5.定义铸钢热性能:Main Menu>Preprocessor>Material Props>-Temp Dependent ->Prop Table, 选择Th Conductivity,选择KXX, 输入材料编号2,输入C1=1.44, C2=1.54, C3=1.22, C4=1.22,选择Apply,选择Enthalpy,输入C1=0, C2=128.1, C3=163.8, C4=174.2; 6.创建关键点:Main Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>Keypoints>In Active

solidworks进行有限元分析的一般步骤

1.软件形式: ㈠. SolidWorks的内置形式: ◆COSMOSXpress——只有对一些具有简单载荷和支撑类型的零件的静态分析。 ㈡. SolidWorks的插件形式: ◆COSMOSWorks Designer——对零件或装配体的静态分析。 ◆COSMOSWorks Professional——对零件或装配体的静态、热传导、扭曲、频率、掉落测试、优化、疲劳分析。 ◆COSMOSWorks Advanced Professional——在COSMOSWorks Professional的所有功能上增加了非线性和高级动力学分析。 ㈢. 单独发行形式: ◆COSMOS DesignSTAR——功能与COSMOSWorks Advanced Professional相同。 2.使用FEA的一般步骤: FEA=Finite Element Analysis——是一种工程数值分析工具,但不是唯一的数值分析工具!其它的数值分析工具还有:有限差分法、边界元法、有限体积法… ①建立数学模型——有时,需要修改CAD几何模型以满足网格划分的需要, (即从CAD几何体→FEA几何体),共有下列三法: ▲特征消隐:指合并和消除在分析中认为不重要的几何特征,如外圆角、圆边、标志等。▲理想化:理想化是更具有积极意义的工作,如将一个薄壁模型用一个平面来代理(注:如果选中了“使用中面的壳网格”做为“网格类型”,COSMOSWorks会自动地创建曲面几何体)。▲清除:因为用于划分网格的几何模型必须满足比实体模型更高的要求。如模型中的细长面、多重实体、移动实体及其它质量问题会造成网格划分的困难甚至无法划分网格—这时我们可以使用CAD质量检查工具(即SW菜单: Tools→Check…)来检验问题所在,另外含有非常短的边或面、小的特征也必须清除掉(小特征是指其特征尺寸相对于整个模型尺寸非常小!但如果分析的目的是找出圆角附近的应力分布,那么此时非常小的内部圆角应该被保留)。 ②建立有限元模型——即FEA的预处理部分,包括五个步骤: ▲选择网格种类及定义分析类型(共有静态、热传导、频率…等八种类别)——这时将产生一个FEA算例,左侧浏览器中之算例名称之后的括号里是配置名称; ▲添加材料属性: 材料属性通常从材料库中选择,它不并考虑缺陷和表面条件等因素,与几何模型相比,它有更多的不确定性。 ◇右键单击“实体文件夹”并选择“应用材料到所有”——所有零部件将被赋予相同的材料属性。 ◇右键单击“实体文件夹”下的某个具体零件文件夹并选择“应用材料到所有实体”——某个零件的所有实体(多实体)将被赋予指定的材料属性。 ◇右键单击“实体文件夹”下具体零件的某个“Body”并选择“应用材料到实体”——只有

最新当前质量管理存在问题和改进措施

当前质量管理存在问题和改进措施 . 产品质量管理中存在的问题及改进措施 产品质量和交货期是影响企业声誉的关键因素:它们制约着企业的发展。从产品质量的角度来看,影响其水平的无非是“人、机器、材料、方法、环”。以下是对公司在这五个方面的问题和解决方案的分析。 首先是人的因素,它在五大因素中排名第一。 人是最难管理的。他受到许多因素的影响,如知识:技能、经验、性格、情感等。公司在人事管理上可能不同程度地存在以下问题:第一,人员职责不明确、分工不细,许多工作似乎是由某人管理、但实际上不是由任何人管理。例如,如果现在实施过程管理,团队领导的职责是什么,熔化、的浇注人员的职责是什么,谁将负责冷铁、浇注冒口,谁将负责不合适的浇注冒口,以及谁将协调和解决问题。二是质量相关人员没有意识到自己的责任,质量工作是被动处理的,抓不到重点。例如,当前质量问题的焦点是什么以及如何解决它、谁将组织解决方案。我认为当前的用火问题是一个关键。对于哈斯产品,尺寸、罐膨胀的问题也是一个关键点。这些问题的解决可能涉及许多因素,例如不规则砂箱、无法锁定砂箱、砂箱中的铁不足、浇注人员更换砂箱中的铁等。然而,这个问题涉及到大多数产品,从长远来看将会产生大量的废品。因此,有必要组织相关人员讨论解决方案。对于单个铸件的孔隙率、砂眼,也需要分析和解决,但这不是关键。第三,

操作者缺乏技能和经验,随意操作,不服从管理。例如,清理堆箱前的模型,尽管多次要求,但仍有许多模型在被提起后在箱顶上有许多浮沙,然后箱被放回原位。提箱后需要将箱口朝上放置,但为了省事,提箱后仍有很多箱口朝下放置,造成砂型裤子去除、变形。 其次,还有设备问题,这是质量管理中的一个重要因素。 频繁的设备故障影响生产和质量。目前公司设备存在的问题首先是小车问题和树脂砂混砂机:天车、炉、钢包等。,它们都适合干燥相对较大的产品,但不适合干燥较小的产品。然而,由于市场原因,这个问题相对来说很难解决。其次,许多设备年久失修,由于疾病无法正常工作。例如,再生设备、除尘设备等。一些新安装或翻新的设备缺乏日常维护,设备的许多功能现在不可用,如速度档、树脂调整、手动自动转换等。第三,一些关键生产设备不能定期维护,易损件不能更换,如混砂机的搅拌刀和搅拌笼。所有这些都会影响产品质量。 材料也是影响质量的关键因素 目前需要考虑的是如何保证原材料的质量稳定,防止因市场和资金原因造成的材料质量波动。这在其他工厂开创了先例。几年前,在一家铸造厂,增碳剂的质量问题导致出口铸件批量报废(高硬度)。这个教训非常深刻。 方法和手段也是质量管理的一个重要因素 工艺是影响铸件质量的一个重要因素。一个好的工艺不仅能保证稳定的质量,而且能提高产品的产量和效益。目前,公司在这方面的问题主要是一些没有工艺文件的老产品。有人认为质量问题是操作问

板结构有限元分析实例详解

板结构有限元分析实例详解1:带孔平板结构静力分析本节介绍带孔平板结构静力分析问题,同时介绍布尔操作的基本用法。 8.3.1 问题描述与分析 有孔的矩形平板,左侧边缘固定,长400mm,宽200 mm,厚度为10 mm,圆孔在板的正中心,半径为40 mm,左侧全约束,右侧边缘均布应力1MPa,如图8.7所示。求板的变形、位移及应力变化情况。(材料的材料属性为:弹性模量为300000 MPa,剪切模量为0.31。) 图8.7 带孔的矩形平板 由于小孔处边缘不规则,本文采用PLANE82高阶平面单元进行分析。 8.3.2 求解过程 8.3.2.1 定义工作目录及文件名 启动ANSYS Mechanical APDL Product Launcher窗口,如图8.8所示。在License下 拉选框中选择ANSYS Multiphysics产品,在Working Directory输入栏中输入工作目 录:C:\ANSYS12.0 Structural Finite Elements Analysis and Practice\Chapter 8\8-1,在Job Name一栏中输入工作文件名:Chapter8-1。以上参数设置完毕后,单 击Run按钮运行ANSYS。

图8.8 ANSYS设置窗口菜单 可以先在目标文件位置建立工作目录,然后单击Browse按钮选择工作目录;也 可以通过单击Browse按钮选择工作文件名。 8.3.2.2 定义单元类型和材料属性 选择Main Menu>Preferences命令,出现Preferences for GUI Filtering对话框, 如图8.9所示,在Individual discipline(s) to show in the GUI中勾选Structural,过滤掉ANSYS GUI菜单中与结构分析无关的选项,单击OK按钮关闭该对话框。 图8.9 Preferences for GUI Filtering对话框

ANSYS 有限元分析基本流程

第一章实体建模 第一节基本知识 建模在ANSYS系统中包括广义与狭义两层含义,广义模型包括实体模型和在载荷与边界条件下的有限元模型,狭义则仅仅指建立的实体模型与有限元模型。建模的最终目的是获得正确的有限元网格模型,保证网格具有合理的单元形状,单元大小密度分布合理,以便施加边界条件和载荷,保证变形后仍具有合理的单元形状,场量分布描述清晰等。 一、实体造型简介 1.建立实体模型的两种途径 ①利用ANSYS自带的实体建模功能创建实体建模: ②利用ANSYS与其他软件接口导入其他二维或三维软件所建立的实体模型。 2.实体建模的三种方式 (1)自底向上的实体建模 由建立最低图元对象的点到最高图元对象的体,即先定义实体各顶点的关键点,再通过关键点连成线,然后由线组合成面,最后由面组合成体。 (2)自顶向下的实体建模 直接建立最高图元对象,其对应的较低图元面、线和关键点同时被创建。 (3)混合法自底向上和自顶向下的实体建模 可根据个人习惯采用混合法建模,但应该考虑要获得什么样的有限元模型,即在网格划分时采用自由网格划分或映射网格划分。自由网格划分时,实体模型的建立比较1e单,只要所有的面或体能接合成一体就可以:映射网格划分时,平面结构一定要四边形或三边形的面相接而成。 二、ANSYS的坐标系 ANSYS为用户提供了以下几种坐标系,每种都有其特定的用途。 ①全局坐标系与局部坐标系:用于定位几何对象(如节点、关键点等)的空间位置。 ②显示坐标系:定义了列出或显示几何对象的系统。 ③节点坐标系:定义每个节点的自由度方向和节点结果数据的方向。 ④单元坐标系:确定材料特性主轴和单元结果数据的方向。 1.全局坐标系 全局坐标系和局部坐标系是用来定位几何体。在默认状态下,建模操作时使用的坐标系是全局坐标系即笛卡尔坐标系。总体坐标系是一个绝对的参考系。ANSYS提供了4种全局坐标系:笛卡尔坐标系、柱坐标系、球坐标系、Y-柱坐标系。4种全局坐标系有相同的原点,且遵循右手定则,它们的坐标系识别号分别为:0是笛卡尔坐标系(cartesian),1是柱坐标系 (Cyliadrical),2是球坐标系(Spherical),5是Y-柱坐标系(Y-aylindrical),如图2-1所示。

质量管理体系符合性评价及改进措施

质量管理体系符合性评价及改进措施 1.总则 依据GB/T19001-2000质量管理体系标准要求,采取以下措施证实我们有能力稳定地提供满足顾客和适用的法律法规要求的桥梁产品,通过体系的有效应用,目标在于实现桥梁产品100%的合格率,实现顾客的质量要求,增加顾客满意程度,在此基础上,制定更加有效的改进措施,提高企业质量管理水平,改进企业业绩。 2.本公司质量管理体系程序 本公司采用涉县桥梁制造有限公司颁布的体系程序文件,全文共二十八个程序文件,其中应用于质量管理体系的有以下几个程序文件:1文件控制程序:旨在对管理体系所要求的文件进行控制,确保各相关场所能得到文件的有效版本,并防止作废文件的误用。 2记录控制程序:旨在对管理体系所要求的记录予以控制,为保持和改进管理体系提供信息,为管理体系运行和产品与过程的符合性、有效性提供客观证据。 3目标和指标的制定、分解、考核控制程序:建立与质量方针保持一致的质量目标,并在相关职能和层次上实施量化、分解和考核,在遵守法律法规的前提下保证产品符合要求、相关方满意、满足顾客期望,以实现管理体系的有效运行和持续改进。 4信息交流控制程序:为规范信息交流的内容、职责、渠道和方法,以确保与管理体系有关的内外部信息的正常交流。

5人力资源控制程序:通过对人力资源的控制,对从事影响产品质量的人员,规定相应的能力和质量意识的要求,并进行适当的培训,以满足管理体系运行的需要。 6产品实现过程的策划控制程序:通过产品实现过程的策划,保证产品达到质量目标和要求。 7与顾客有关的过程控制程序:通过识别确定顾客对产品的要求,评审能满足顾客对产品要求的能力,确保履行产品要求,达到顾客的满意。 8物资机械采购控制程序:选择合格的供方,对物资、机械采购过程进行控制,确保采购物资、机械符合规定要求。 9生产和服务提供控制程序:对生产和服务提供过程进行有效控制,以确保产品符合按质量、工期和环境保护标准及规定要求,满足顾客的需求。 10顾客满意程度监视和测量控制程序:通过监视和测量,不断关注顾客、相关方需求之间的差距,并将其转化为明确的要求和管理规定,使管理体系持续改进,以增强顾客、相关方的满意程度。 11内部审核控制程序:验证管理体系是否符合标准要求,是否得到有效保持、实施和改进。 12不合格品控制程序:使不合格得到识别和控制,以防止不合格品的非预期使用或交付。 13数据分析控制程序:确定、收集和分析适当的数据,以证实管理体系的适宜性、充分性和有效性,以便寻求改进机会,采取改进措施。 14纠正和预防措施控制程序:通过采取纠正和预防措施,消除在生产和服务提供过程及管理体系运行过程中潜在的和发生的不合格、事件、事

ANSYS有限元分析实例

有限元分析 一个厚度为20mm的带孔矩形板受平面内张力,如下图所示。左边固定,右边受载荷p=20N/mm作用,求其变形情况 P 一个典型的ANSYS分析过程可分为以下6个步骤: ①定义参数 ②创建几何模型 ③划分网格 ④加载数据 ⑤求解 ⑥结果分析 1定义参数 1.1指定工程名和分析标题 (1)启动ANSYS软件,选择File→Change Jobname命令,弹出如图所示的[Change Jobname]对话框。 (2)在[Enter new jobname]文本框中输入“plane”,同时把[New log and error files]中的复选框选为Yes,单击确定 (3)选择File→Change Title菜单命令,弹出如图所示的[Change Title]对话框。 (4)在[Enter new title]文本框中输入“2D Plane Stress Bracket”,单击确定。 1.2定义单位

在ANSYS软件操作主界面的输入窗口中输入“/UNIT,SI” 1.3定义单元类型 (1)选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令,弹出如图所示[Element Types]对话框。 (2)单击[Element Types]对话框中的[Add]按钮,在弹出的如下所示[Library of Element Types]对话框。 (3)选择左边文本框中的[Solid]选项,右边文本框中的[8node 82]选项,单击确定,。 (4)返回[Element Types]对话框,如下所示 (5)单击[Options]按钮,弹出如下所示[PLANE82 element type options]对话框。

质量管理持续改进制度

质量管理持续改进制度 一、目的 采取有效的改进、纠正和预防措施,实现质量管理的持续改进,提高企业质量管理水平;同时收集分析相关数据,以确定质量管理体系的适宜性和有效性,并识别可以实施的改进。 二、适用范围 适用于改进、纠正和预防措施的制定、实施与验证;同时对来自监视和测量活动及其他相关来源的数据分析。 三、职责 1、质管部负责对产品采取预防措施的监督管理工作及跨部门性预防措施的组织实施工作,并验证预防措施的有效性; 2、质管部负责公司对内、对外相关数据的传递与分析、处理; 3、各部门负责各自相关的数据收集、传递。 4、相关部门负责本部门预防措施的实施工作; 四、程序 1、对于存在的不合格应采取纠正措施,以消除不合格原因,防止不合格再发生,纠正措施应与所遇到问题的影响程度相适应。 1.1 识别不合格 a) 过程、产品质量出现重大问题; b) 顾客对产品质量投诉时; c) 供方产品或服务出现严重不合格; 以上问题由质管部填写《纠正和预防措施处理单》责成相关责任部门进行原因分析,提出纠正措施,质管部跟踪验证其实施效果; 2、预防措施 应识别潜在的不合格、并采取预防措施,以消除潜在不合格的原因,防止不合

格发生,所采取的预防措施应与潜在问题的影响程度相适应。 2.1 识别潜在不合格 质管部及时重点分析如下记录: A、供方供货质量统计、产品质量统计、市场分析、顾客满意度调查、质量统计等; B、纠正、预防、改进措施执行记录等。 以便及时了解公司运行的有效性,过程、产品、环境质量趋势及顾客的要求 和期望;并在日常对公司运作的检查和监督过程中,及时收集分析各方面的反馈信息。 3、发现有潜在的不合格事实时,根据潜在问题影响程度确定轻重缓急,由质管部组织相关部门讨论原因,制定预防措施和责任部门;质管部填写《纠正和预防措施处理单》的潜在不合格事实,经责任部门分析原因并制定预防措施后实施,质管部跟踪验证实施效果,并对其有效性进行评审。 4、改进、纠正和预防措施实施控制及记录 4.1 在改进、纠正和预防措施的实施过程中,总经理负责配置必要的资源,由生产经理协助分析原因和确定责任部门,并监督措施实施的过程; 4.2 质管部记录各次措施的发出时间、责任部门、完成时间及验证结果。预期未能完成者,报告生产经理,组织责任部门进行原因分析,再次限期完成; 4.3 质管部负责保存相关的纠正、预防措施记录,纠正、预防措施的实施状况应作为下次质量管理评审的输入文件之一。 5、数据的来源 5.1 外部来源 A、政策、法规、标准等; B、法定部门检测的结果及反馈; C相关方(如顾客、供方等)反馈及投诉等。 5.2 内部来源 A、日常工作记录,如质量目标完成情况、检验和试验记录、内部审核与管理

ansys有限元分析作业经典案例

有 限 元 分 析 作 业 作业名称 输气管道有限元建模分析 姓 名 陈腾飞 学 号 3070611062 班 级 07机制(2)班 宁波理工学院

题目描述: 输气管道的有限元建模与分析 计算分析模型如图1所示 承受内压:1.0e8 Pa R1=0.3 R2=0.5 管道材料参数:弹性模量E=200Gpa;泊松比v=0.26。 图1受均匀内压的输气管道计算分析模型(截面图) 题目分析: 由于管道沿长度方向的尺寸远远大于管道的直径,在计算过程中忽略管道的断面效应,认为在其方向上无应变产生。然后根据结构的对称性,只要分析其中1/4即可。此外,需注意分析过程中的单位统一。 操作步骤 1.定义工作文件名和工作标题 1.定义工作文件名。执行Utility Menu-File→Chang Jobname-3070611062,单击OK按钮。 2.定义工作标题。执行Utility Menu-File→Change Tile-chentengfei3070611062,单击OK按钮。 3.更改目录。执行Utility Menu-File→change the working directory –D/chen 2.定义单元类型和材料属性 1.设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK

2.选择单元类型。执行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 8node 82 →apply Add/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 185 →OK Options…→select K3: Plane strain →OK→Close如图2所示,选择OK接受单元类型并关闭对话框。 图2 3.设置材料属性。执行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic,在EX框中输入2e11,在PRXY框中输入0.26,如图3所示,选择OK并关闭对话框。 图3 3.创建几何模型 1. 选择ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标:input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3) →OK

solidworks进行有限元分析的一般步骤说课材料

s o l i d w o r k s进行有限元分析的一般步骤

1.软件形式: ㈠. SolidWorks的内置形式: ◆COSMOSXpress——只有对一些具有简单载荷和支撑类型的零件的静态分析。 ㈡. SolidWorks的插件形式: ◆COSMOSWorks Designer——对零件或装配体的静态分析。 ◆COSMOSWorks Professional——对零件或装配体的静态、热传导、扭曲、频率、掉落测试、优化、疲劳分析。 ◆COSMOSWorks Advanced Professional——在COSMOSWorks Professional的所有功能上增加了非线性和高级动力学分析。 ㈢. 单独发行形式: ◆ COSMOS DesignSTAR——功能与COSMOSWorks Advanced Professional相同。 2.使用FEA的一般步骤: FEA=Finite Element Analysis——是一种工程数值分析工具,但不是唯一的数值分析工具!其它的数值分析工具还有:有限差分法、边界元法、有限体积法… ①建立数学模型——有时,需要修改CAD几何模型以满足网格划分的需要,

(即从CAD几何体→FEA几何体),共有下列三法: ▲特征消隐:指合并和消除在分析中认为不重要的几何特征,如外圆角、圆边、标志等。 ▲理想化:理想化是更具有积极意义的工作,如将一个薄壁模型用一个平面来代理(注:如果选中了“使用中面的壳网格”做为“网格类型”,COSMOSWorks 会自动地创建曲面几何体)。 ▲清除:因为用于划分网格的几何模型必须满足比实体模型更高的要求。如模型中的细长面、多重实体、移动实体及其它质量问题会造成网格划分的困难甚至无法划分网格—这时我们可以使用CAD质量检查工具(即SW菜单: Tools →Check…)来检验问题所在,另外含有非常短的边或面、小的特征也必须清除掉(小特征是指其特征尺寸相对于整个模型尺寸非常小!但如果分析的目的是找出圆角附近的应力分布,那么此时非常小的内部圆角应该被保留)。 ②建立有限元模型——即FEA的预处理部分,包括五个步骤: ▲选择网格种类及定义分析类型(共有静态、热传导、频率…等八种类别)——这时将产生一个FEA算例,左侧浏览器中之算例名称之后的括号里是配置名称; ▲添加材料属性: 材料属性通常从材料库中选择,它不并考虑缺陷和表面条件等因素,与几何模型相比,它有更多的不确定性。 ◇右键单击“实体文件夹”并选择“应用材料到所有”——所有零部件将被赋予相同的材料属性。 ◇右键单击“实体文件夹”下的某个具体零件文件夹并选择“应用材料到所有实体”——某个零件的所有实体(多实体)将被赋予指定的材料属性。

有限元法分析过程

有限元法分析过程 有限元法分析过程大体可分为:前处理、分析、后处理三大步骤。 对实际的连续体经过离散化后就建立了有限元分析模型,这一过程是有限元的前处理过程。在这一阶段,要构造计算对象的几何模型,要划分有限元网格,要生成有限元分析的输入数据,这一步是有限元分析的关键。 有限元分析过程主要包括:单元分析、整体分析、载荷移置、引入约束、求解约束方程等过程。这一过程是有限元分析的核心部分,有限元理论主要体现在这一过程中。 有限元法包括三类:有限元位移法、有限元力法、有限元混合法。 在有限元位移法中,选节点位移作为基本未知量; 在有限元力法中,选节点力作为未知量; 在有限元混合法中,选一部分基本未知量为节点位移,另一部分基本未知量为节点力。 有限元位移法计算过程的系统性、规律性强,特别适宜于编程求解。一般除板壳问题的有限元应用一定量的混合法外,其余全部采用有限元位移法。因此,一般不做特别声明,有限元法指的是有限元位移法。 有限元分析的后处理主要包括对计算结果的加工处理、编辑组织和图形表示三个方面。它可以把有限元分析得到的数据,进一步转换为设计人员直接需要的信息,如应力分布状态、结构变形状态等,并且绘成直观的图形,从而帮助设计人员迅速的评价和校核设计方案。 附:FELAC 2.0软件简介 FELAC 2.0采用自定义的有限元语言作为脚本代码语言,它可以使用户以一种类似于数学公式书写和推导的方式,非常自然和简单的表达待解问题的微分方程表达式和算法表达式,并由生成器解释产生完整的并行有限元计算C程序。 FELAC 2.0的目标是通过输入微分方程表达式和算法之后,就可以得到所有有限元计算的程序代码,包含串行程序和并行程序。该系统采用一种语言(有限元语言)和四种技术(对象技术、组件技术、公式库技术生成器技术)开发而成。并且基于FELAC 1.0的用户界面,新版本扩充了工作目录中右键编译功能、命令终端输入功能,并且丰

相关文档