有限元好文章
从对有限元仅停留在课程的单调乏味到对结果的精益求精,一路感觉如下
(1)有限元是一种模拟真实世界的方法,所以重点是方法和精度,软件只是一种工具,相对来说，软件的难度不过是整个过程的1/3左右,与自己对软件的操控所匹配或凌驾于软件操作之上的理论深度是理解和解决问题的关键。常常我们碰到问题首先想到的是怎么在软件中作出来，却没有去想这个问题出现的原因和导致的后果，没有应用我们在大学里和时间中积累的力学、数学等基础理论去还原客观世界。软件只是还原了客观世界的一个存在的数学模型，我们更需要做的是还原这个数学模型的全貌。
（2）有限元发展到现在，各种各样的软件已经成为CAE工程师的必备工具。从静力到动力，从固体到流固耦合，从极限工况到疲劳工况，目前的软件行业几乎跨越了整个工程界。然而，很多工程师仅仅停留于操作软件而已。所谓共欲善其事，必先利其器。因此，加深对软件的熟练操作也是无可厚非的。然而，我认为将自己的理论同软件的内核设计思想结合起来才是打破自己的CAE分析瓶颈的重要一步。
（3）好的CAE工程师不是一天就能够解决一个突破性的问题。走入有限元这个领域，就象走入一个迷宫。软件、思想、问题，这些都是我们工程师的困惑。所以失败、重复是常有的事，所以交流、坚持是必须的事。只有交流才有创意，只有坚持才有成功。有限元中不是没有创意，谁又敢说好的有限元分析结果不是令人赏心悦目的工艺品！ 一般来说，ＣＡＥ分析有如下三个过程
（1）前处理 目前来说，有限元前处理的软件应用最广泛的是HYPERWORKS中的HYPERMESH，其实我想画网格大家只要学好它的帮助里的day1和day2教程，差不多可以入手一些简单的前处理了，入门是关键，至于深入，那是一个柳暗花明的过程，就靠大家的积累了。 （2）分析软件。目前来说做结构线形分析的最常用的MSC公司的nastran，做结构非线形分析的做权威的应该算是达索公司的ABAQUS了，做结构动力学和运动学的是MSC公司的adams，做跌落和汽车碰撞访真分析的是ETA公司的LSDYNA。每一个软件内容都很多，但其实入门很简单。因为软件其实就是程序，关键字就是语法，所以理解了软件的关键字就是理解了软件的剑诀，至于剑招就是软件的帮助文件，所以建议大家从软件的帮助和关键字着手。经验总是积累的，循序渐进才能事半功倍。
（3）后处理 很多人都忽视了这一点。但其实它跟求解组成了整个分析过程。所以要充分运用对结果的后处理。一般说来，主要有下面几点需要注意：
a 判断结果的正确性 这个内容就多了，我想不是一时半会就能说完了。。。。。 b 理解软件的求解思路，对模型进行优化 这是一个不断精益求精的过程 c 验证模型 这是开拓创新的一个好方法，是检验自己创意的工具 仁者见仁，最好的方法就是最适用于自己的方法，
二
准确的说，应该是谈谈我对发在这里的帖子质量的看法。因为专业的原因，我对有限元及其软件是有很深感情的。又因为一直对清华深有好感，可惜因为一些原因最终没有来清华深造，所以比较关注清华的BBS。写这篇文章要耗费我差不多一个完整的下午，但是我愿意。我知道学有限元其实不是一件容易的事情，我把我的想法说出来，希望对初学者有所裨益。 坦率的说，我认为这里有限元板块的质量是不高的。之所以如此，是因为在这里很多人问的问题是太简单而且对自己不负责任的。这不是版主的错，是因为我们许多人还没有养成良好的专业素养和严谨的精神。 请不要轻易的否认我的这个评价，好吗？至少，现在请不要。就是对我的话不屑一顾，也应该是在看完我的话之后吧。
我用我的思维方式来说话，并不是每一个人都会习惯，请见谅！我还要声明的是，我本人的水平一般般，自己也对自己有很多的不满，所以在这里说的很可能很幼稚或者有错误。请大家指教！我们应该有一个良好的讨论气氛。
有限元对许多工科的人而言，其必要性和重要性不言而喻。问题在于，应该怎样的学习它呢？学习它，至少不用它到处害人也害己的话，我觉得至少要在下面四个方面有些基本知识：1、有限元基本理论及其求解基本步骤（数学基础）；2、有限元专业英语（英语基础）；3、你自己所属专业的东东（专业基础）；4、几何造型及拓扑学知识（建模基础）。这个排序是由重到轻的。
接下来，我首先说一说上面四个方面的意义和作用；之后谈一下为什么我认为在这里问的相当一部分问题是太简单而且对自己不负责任的。
1、做专业就要有做专业的样子。咱们理工科的学生，没有辛苦的付出是不可能有真正收获的。收获和付出在这里成正比。常常有人觉得有限元的软件很难，不好学，不好用，很多东西搞不懂，一提就头痛。其实这里面相当的一部分是有限元基本理论可以解决的问题，而不是软件的设计思想不好。现在的商用有限元软件，比如我用过的abaqus，ansys，adina以及algor，应该说它们的界面已经很友好了，包括帮助文档等等都不错。很大程度上使用者的问题是使用者自己对有限元基本理论漠不关心造成的。比如，许多人不清楚ansys里面几何信息如keypoint、line、area等到底和有限元模型是什么关系，其实他们和有限元模型没有任何必然的联系。它们只是软件为了方便建立有限元模型而提供的中间手段。又如二维的实体单元（2－D solid element ）和三位空间的壳单元（shell
element）有什么区别？从根本上说，两者的自由度不同。这样的概念在几乎任何一本有限元书籍中一开始不多久就会提到。只要你有弹性力学的基本知识，看这些应该不会很难的。但是，当遇到问题的时候，你考虑过是自己的有限元基本知识不够吗？
2、 有限元理论完全可以看中文的书籍了。但是，学习有限元软件仅仅有中文是不够的。当前我们使用的大型有限元软件几乎都是欧美的产品。他们几乎无一例外都用英语。为了解决这个语言上的问题，国内已经出了不少有限元软件方面的中文使用参考书，其中尤以讲述ansys的书最多最滥，害人不浅！虽然每一本这样的书上都赫然写着作者的名字，但是只要你稍微耐着性子坚持看一段ansys的英文联机帮助，你就会明白，那些中文的ansys使用参考书其实就是把帮助文档的某些部分翻译过来ok。这样的作者其实还有一个名字——“贼”。因为这样的书以及这样的人的存在，所以如果你长期坚持看那样的中文书，你就被害了。原因很简单，那些书所
能提供的内容，你在软件英文帮助里面很快其实就可以学到。如果有问题，英文帮助文档解决不了，那么我敢打赌，你看的那些国内“名家”的“著作”也绝对会亵渎你的眼球。
很多人不习惯看英语的帮助，反而习惯看中文的那些书，原因大致是对自己的英语信心不足，还有一开始对中文的依赖造成的。久了你就会发现，不接触那些英语，你想继续前进是不可能的。当然，有两点要说明，一是，在刚刚开始的时候，你可以看看中文的使用参考书，但是越早使用英语越对你有利，二是，一开始你觉得看英语帮助很难，往不是语言本身的问题，而是你对有限元基本理论的陌生造成的。这个时候看中文的使用参考你还是不懂的，应该看有限元的书。
3、有限元可以解决很多问题。简单的说，凡是关于连续介质的问题，它差不多都是可以解决的。所以，电磁场问题、力学场问题（包括固体力学、流体力学）、温度场问题以及耦合问题等等，在进行计算机数值分析模拟的时候，有限元往往会成为首选。因此，不同专业的人在使用有限元的时候，当然要理解自己的专业了。不过，这个许多人不会出大毛病，就不废话了。（呵呵，别人的专业其实我也“废话”不了，偶不懂嘛^_^）。还是要提醒一点，将自己专业问题抽象成有限元模型，还是要小心严谨为好！！
4、最好还要知道一点几何造型以及拓扑学知识。这么说吧，在用ansys建模的时候，如果你是在三维空间里先建立几何模型，然后以它为基础建立有限元网格，那么你可能会因为在有的地方很难剖出六面体的网格而头痛，以至你不得不用“free mesh”来生成你自己看了都觉恶心的网格。那么，什么样的几何模型可以剖出良好的网格呢？要把事情做的像样，仅仅知道几何形体的形状不要太畸形这一点是不够的。你知道“拓扑结构不变性”以及“拓扑结构不变量”不？要是知道了，你的建模思路就会比较理性、清晰。而这些知识，你可以参考拓扑学的相关书籍。苏步清老先生在几十年前写过一本很薄的书，讲拓扑学最基本的知识，写的很生动、通俗。要不，哥们（或者美女傻冒）您老人家也看看？
下面说一下为什么我认为在这个板块问的相当一部分问题是太简单而且对自己不负责任的。有暴力倾向并且不怕大侠我报复的，而且想对号入座的家伙，可以去找砖头了，呵呵。 我不是反对使用网络，我反对的是使用网络不负责任的对待自己。比如说，有人问了这样的问题：
“ 请问：下面这个警告什么意思？
*** WARNING *** CP= 16348.630 TIME=
19:44:35 Small equation solver pivot term= 3.698915243E-04 encountered at UY DOF of node 108112. Check for an insufficiently constrained model. ”
我知道这是怎么回事。因为这段英语说的清清楚楚：Check for an insufficiently constrained model！！——检查你的模型，因为这个模型的约束不够。并且这段英语还指出是108112号节点y方向的自由度约束不够。这段警告信息言简意赅，你让我如何再来添油加醋的回答“下面这个警告什么意思”？如果你不知道自己的约束到底错在哪里，而希望在网上有人准确的回答，那么应该是不可能的。因为引起这个警告信息的原因很多。接触问题、约束方程的问题、位移约束的问题等等都可以引发这个警告。在网上没有人知道你的模型是分析什么问题的模型，所以面对这个警告，除了把它翻译成汉语之外，又能给你多少帮助呢？
网上确实有高手，但是网上没有算命先生，更没有能掐会算的神仙。我的意思是说，不是不能问问题。而是应该学会问问题。不要脱口就问，要想一想，你问的问题就算有人懂，那么他能以什么样的方式回答到什么样的水平，尤其是在距离你可
能千里之遥的网络上。这是在说应该会问问题。
我知道很多问问题的人是因为身边没有合适的人可以请教，或者事情很急，就想到了理论速度为每秒30万公里的网路。可是，古人的一句话却经常被人遗忘：“欲速则不达”。当你急得冒汗的时候，请想一想，为什么就是你急呢？为什么你现在才急呢？你越是试图用网络在几秒钟的时间里解决专业问题，越是说明你是浮躁的，没有严谨的专业治学精神。
如果你不是专门搞计算机的，而你的机子中毒了，那么你当然可以在网上求助如果你是学数学的，而还没有mm关注过你，你也可以在网上求教。但是如果你是解决有限元专业问题而试图在网上三下五除二的搞定，错的人是你。因为那是不可能实现的。别人可以告诉你高斯点的位移和单元位移是不同的，但是别人无法在网上使你明白位移有限元法的前因后果。别人可以一句话说你的温度场问题有必要和力学问题进行有限元耦合分析，但是很难有人在网上可以使你明白你的有限元模型抽象的是否合适。别人可以告诉你采用abaqus进行本构关系的二次开发应该注意哪些问题，但是当你一开始工作的时候，你还是会一头雾水。简单些说，别人可以给你指个方向，但是别人无法帮你走过本该属于你去走的路。如果你提出问题只是想得到他人方向性的指点，从而避免南辕北辙的危险，那么你是聪明的；但是如果你在细节上出现问题就尝试依靠别人帮助你，那只能说明你还没有学会走路。这个时候的你看似聪明，实际上却失去了在困难中得到磨练和感悟的机会，朋友，这样的话你在日后的道路上可以走多远？如果你急得连静静的啃啃书本的时间都没有了，恨不得直接有人带你飞跃专业上的万水千山，那说明你本来就没有认真的准备过。不要期望在专业知识和水平上有暴发户。无论你长得多么漂亮，也必须付出理性和长期的努力才可能成为专业上的“模特”。
ansys学习方法汇总
一 学习ANSYS需要认识到的几点
相对于其他应用型软件而言，ANSYS作为大型权威性的有限元分析软件，对提高解决问题的能力是一个全面的锻炼过程，是一门相当难学的软件，因而，要学好ANSYS，对学习者就提出了很高的要求，一方面，需要学习者有比较扎实的力学理论基础，对ANSYS分析结果能有个比较准确的预测和判断，可以说，理论水平的高低在很大程度上决定了ANSYS使用水平；另一方面，需要学习者不断摸索出软件的使用经验不断总结以提高解决问题的效率。在学习ANSYS的方法上，为了让
初学者有一个比较好的把握，特提出以下五点建议： （1）将ANSYS的学习紧密与工程力学专业结合起来
毫无疑问，刚开始接触ANSYS时，如果对有限元，单元，节点，形函数等《有限元单元法及程序设计》中的基本概念没有清楚的了解话，那么学ANSYS很长一段时间都会感觉还没入门，只是在僵硬的模仿，即使已经了解了，在学ANSYS之前，
也非常有必要先反复看几遍书，加深对有限元单元法及其基本概念的理解。
作为工程力学专业的学生，虽然力学理论知识学了很多，但对许多基本概念的理解
许多人基本上是只停留于一个符号的认识上，理论认识不够，更没有太多的感性认识，比如一开始学ANSYS时可能很多人都不知道钢材应输入一个多大的弹性模量是合适的。而在进行有限元数值计算时，需要对相关参数的数值有很清楚的了解，比如材料常数，直接关系到结果的正确性，一定要准确。实际上在学ANSYS时，以前学的很多基本概念和力学理论知识都忘得差不多了，因而遇到有一定理论难度的问题可能很难下手，特别是对结果的分析，需要用到《材料力学》，《弹性力学》和《塑性力学》里面的知识进行理论上的判断，所以在这种情况下，复习一下《材料力学》，《弹性力学》和《塑性力学》是非常有必要的，加深对基本概念的理解，实际上，适当的复习并不要花很多时间，效果却很明显，不仅能勾起遥远的回忆，
加深理解，又能使遇到的问题得到顺利的解决。
在涉及到复杂的非线性问题时（比如接触问题），一方面，不同的问题对应着不同的数值计算方法，求解器的选择直接关系到程序的计算代价和问题是否能顺利解决；另一方面，需要对非线性的求解过程有比较清楚的了解，知道程序的求解是如何实现的。只有这样，才能在程序的求解过程中，对计算的情况做出正确的判断。因此，要能对具体的问题选择什么计算方法做出正确判断以及对计算过程进行适当控制，对《计算方法》里面的知识必须要相当熟悉，将其理解运用到ANSYS的计算过程中来，彼此相互加强理解。要知道ANSYS是基于有限元单元法与现代数值计算方法的发展而逐步发展起来的。因此，在解决非线性问题时，千万别忘了复习一下《计算方法》。此外，对《计算固体力学》也要有所了解（一门非常难学的课），ANSYS对非线性问题处理的理论基础就是基于《计算固体力学》里面所讲到的复杂理论。
作为学工程力学的学生，提高建模能力是非常急需加强的一个方面。在做偏向于理论的分析时，可能对建模能力要求不是很高，但对于实际的工程问题，有限元模型的建立可以说是一个最重要的问题，而后面的工作变得相对简单。建模能力的提高，需要掌握好的建模思想和技巧，但这只能治标不能治本，最重要的还是要培养较强看图纸的能力，而看图纸的能力培养一直是我们所忽视的，因此要加强对《现代工
程图学》的回忆，最好能同时结合实际的操作。
以上几个方面，只是说明在ANSYS的过程中，不要纯粹的把ANSYS当作一门功课来学，这样是不可能学好ANSYS的，而要针对问题来学，特别是遇到的新问题，首先要看它涉及到那些理论知识，最好能作到有所了解，然后与ANSYS相关设置结合起来，作到心中有数，不至于遇到某些参数设置时，没一点概念，不知道如何下手。工程力学专业更多的偏向于理论，往往觉得学了那么多的力学理论知识没什么用，不知道将来自己能作什么，而学ANSYS实际起到了沟通理论与实践的桥梁
作用，使你能够感到所学的知识都能用上，甚至激发出对本专业的热爱。
（2）多问多思考多积累经验
学习ANSYS的过程实际上是一个不断解决问题的过程，问题遇到的越多，解决的越多，实际运用ANNSYS的能力才会越高。对于初学者，必将会遇到许许多多的问