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什么是场输出 场输出的定义

什么是场输出

场输出(Field output)是指在有限元分析中,通过用各向同性(或各向异性)材料在每一个有限元上的位移场或者应力场来计算或者查找固定点的场值。

具体而言,场输出是指有限元程序可以根据有限元计算得到的结果,根据用户设定的某些约束条件(如某个点或面的位移或应变)来计算得到该点或面的场量,如位移向量、应力张量等。

场输出的应用

场输出结果可用于以下场合:

1. 静力学场量计算

场输出可以用于静力学领域的位移、应力等场量计算,例如可以用于地震对建筑物的破坏过程模拟,通过对结构的位移、应变等场量分布分析,找出最容易破坏的区域。

同时,在建筑设计过程中,场输出也可用于分析各个结构构件的变形和位移,确保在受到外力作用后,结构本身和部件之间的稳定性和变形情况满足相关的要求。

2. 动力学场量计算

在动力学领域中,场输出可用于分析机械振动的场变量以及谐响应分析。例如,在机器设备振动问题上,可以通过场输出结果得到机器在不同状态(如工作状态和停止状态)下的振动加速度场量分布,判断机器的振动稳定性,从而采取相应措施以减小振动。

此外,场输出也可用于汽车、船舶等领域中的动力学问题分析。在整车的设计中,可以对车身和底盘,发动机和变速器、传动系的使用状态进行模拟,得到相关场量来进行强度验证和耐久性分析。

3. 热力学场量计算

在热力学领域中,场输出可用于解决一些与热有关的问题,例如温度场的计算、热通量传递等。以发动机冷却为例,通过场输出可以找到引起温度升高的具体位置,对散热情况进行分析,同时优化发动机的设计,以便提高其散热能力。

4. 其他应用

场输出在材料破裂、流体力学、电磁场、声学等领域也有广泛应用,例如可以通过场输出结果分析材料的断裂情况、流体内部的流场情况以及电磁场强度等相关场量。

总结

场输出作为一个有限元分析中重要的结果处理方式,可以得出各种场量,从而可得到关于该场量的准确的图形与图像,为工程师提供了从不同方面准备、分析并研究其工程产品的信息。因此,场输出是工程设计中必不可少的一部分,对于确保产品的质量和稳定性具有着至关重要的作用。

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