37、有限元分析与水雾对准静态压力缓解效果研究

有限元分析与水雾对准静态压力缓解效果研究

1. 有限元分析中单元选择要点

在非线性有限元分析里，单元的维度和阶次选择对数值结果以及相应的计算量有着重大影响。以下是一些关键要点：
- 一阶单元 ：对于承受动态载荷的结构进行非线性有限元分析时，一阶单元更为推荐。这是因为其一阶单元具有均匀的质量分布，能减少模型的不确定性。
- 平面应力单元 ：在初步设计阶段，建议使用平面应力单元。它能极大降低计算成本，并且通常能在可接受的精度范围内得到保守的结果。
- 梁单元模型 ：对于包含梁单元的模型，需要对边界条件进行修改，以确保模型的转动不会受到过度限制。
- 瑞利阻尼系数 ：基于有限元模型的一阶和二阶固有频率确定的瑞利阻尼系数，对于承受爆炸载荷的结构并不适用。对于这类结构，应将载荷视为极短周期的动态载荷，而非冲击载荷，因此在计算阻尼系数时应采用更高阶的固有频率。

下面用 mermaid 流程图展示有限元分析中单元选择的基本流程：

graph LR
    A[确定分析类型] --> B{是否为动态载荷结构分析}
    B -- 是 --> C[考虑一阶单元]
    B -- 否 --> D{是否为初步设计阶段}
    D -- 是 --> E[使用平面应力单元]
    D -- 否 --> F[常规单元选择]
    G[是否有梁单元模型] --> H{是}
    H --> I[修改边界条