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科技是第一生產(chǎn)力，先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高工業(yè)發(fā)展水平。 在當(dāng)前的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和市場(chǎng)環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)中，通過使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，成為主要的競(jìng)爭(zhēng)手段。 其中，生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)工具的設(shè)計(jì)，是各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)單位擴(kuò)大技術(shù)優(yōu)勢(shì)的主要途徑。 冶金機(jī)械是冶煉工業(yè)發(fā)展過程中，通過合理的冶煉工序的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)有色金屬的萃取和冶煉的重要工具，冶煉機(jī)械設(shè)計(jì)水平的高低會(huì)直接影響冶煉技術(shù)的可行性和實(shí)施效果。 傳統(tǒng)的冶金機(jī)械設(shè)計(jì)中，具體零件和機(jī)械的設(shè)計(jì)涉及到多方面數(shù)值的影響而容易產(chǎn)生設(shè)計(jì)的偏差，同時(shí)這些偏差是在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)過程中不可避免的， 無法的到精確的計(jì)算和解決。有限元分析可以把每一個(gè)小單元的復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化，并通過對(duì)小單元問題的求解推導(dǎo)出整個(gè)求解域總的滿足條件，從而使設(shè)計(jì)中的計(jì)算更加精確，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率和水平。
有限元是那些集合在一起能夠表示實(shí)際連續(xù)域的離散單元，有限元分析技術(shù)主要應(yīng)用于較小的求解子域中。 在以往的求解中，往往追求的是需要滿足整個(gè)定義域的條件，但是由于定義域條件的復(fù)雜性，這樣會(huì)造成更大的計(jì)算誤差。 與以往的求解方法不同，有限元分析技術(shù)針對(duì)的是求解定義域中較小的子域。 在對(duì)求解子域的求解過程中，由于本身無法達(dá)到精確的計(jì)算，有限元分析只是取最接近的數(shù)值，通過對(duì)小單元問題的求解推導(dǎo)出整個(gè)求解域總的滿足條件，從而使設(shè)計(jì)中的計(jì)算更加精確。 在機(jī)械設(shè)計(jì)中，有限元法將函數(shù)定義在簡(jiǎn)單幾何形狀的單元域上，且不考慮整個(gè)定義域的復(fù)雜邊界條件，這樣就使得求解更精確，過程更加簡(jiǎn)單。
有限元分析技術(shù)可以貫穿于機(jī)械設(shè)計(jì)的整個(gè)流程之中，特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， 可以從機(jī)械的設(shè)計(jì)到實(shí)物的測(cè)試，都可以通過相關(guān)函數(shù)的輸入，利用計(jì)算機(jī)的高效和準(zhǔn)確性，得到更加精確的解值。 在具體的冶金機(jī)械設(shè)計(jì)中，有限元分析技術(shù)可以大大提高機(jī)械產(chǎn)品的研制水平， 縮短產(chǎn)品研制的時(shí)間。 同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)的使用，可以使建模和實(shí)體造型的修改更加方便。 有限元分析技術(shù)的準(zhǔn)確性，可以使機(jī)械研發(fā)部門在研究成果更加先進(jìn)的同時(shí)，減少更多的研究費(fèi)用開支。
計(jì)算模型的分析和選擇，對(duì)有限元分析計(jì)算人員來說十分重要。處理得好，將事半功倍，反之，則可能前功盡棄。對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)力分析問題來說，主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的問題。 在模型簡(jiǎn)化處理中，首先要對(duì)問題的性質(zhì)進(jìn)行判斷，判斷其是線性問題還是非線性問題，是靜力問題還是動(dòng)力問題，這樣才能根據(jù)不同的問題判斷使用正確的力學(xué)公式，得到正確的求解結(jié)果。 對(duì)非線性問題、力的獨(dú)立作用原理不再成立。 因此，像動(dòng)力分析中的振型疊加法和周期載荷的富里埃級(jí)數(shù)展開求解，就不能采用。 反之，只要一冷變量或關(guān)系式與時(shí)間有關(guān)，就應(yīng)按動(dòng)力問題處理。
在分析處理一個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)問題之前， 應(yīng)該構(gòu)件的特點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)的各個(gè)部份，仔細(xì)推敲，選用合適的簡(jiǎn)化構(gòu)件來計(jì)算。不要錯(cuò)把能抗彎曲的板簡(jiǎn)化為不抗彎的膜，把梁錯(cuò)當(dāng)成桿，將三維塊體誤認(rèn)為軸對(duì)稱體或板殼，盡力避免計(jì)算模型上出差錯(cuò)。 在這里正確運(yùn)用力學(xué)概念十分重要，計(jì)算人員應(yīng)該真正搞清力學(xué)上的桿、梁、板、殼、平面應(yīng)力、軸對(duì)稱等問題的真正含義，及其使用時(shí)所受的條件限制，這樣才能做好模型的簡(jiǎn)化工作。
大型工程問題一般構(gòu)件多，形狀復(fù)雜，要想得到一個(gè)精度較好的解，就需要將結(jié)構(gòu)分成許許多多個(gè)單元，含有成千上萬個(gè)節(jié)點(diǎn)，方程規(guī)模非常龐大。 即使計(jì)算機(jī)的容量和速度能滿足要求，也要消耗巨大的計(jì)算費(fèi)用。 因此，如何在精確求解的基礎(chǔ)上減少計(jì)算成本，始終是機(jī)械設(shè)計(jì)中計(jì)算人員努力奮斗的目標(biāo)。
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