计算机辅助分析论文
题目：有限元分析发展介绍与发展趋势院(系)：机电工程学院
专业、班级：机械设计制造及其自动化
学生姓名：
有限元分析发展介绍与发展趋势
摘要
1965年"有限元"这个名词第一次出现,到今天有限元在工程上得到广泛应用,经历了三十多年的发展历史,理论和算法都已经日趋完善。有限元的核心思想是结构的离散化,就是将实际结构假想地离散为有限数目的规则单元组合体,实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析,得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析,这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。
本文从应用的角度对系统进行建模分析，把目前应用和后继发展进行兼顾考虑，随着ansys的发展，该课题还存在大量的后续研究工作。
关键字：有限元分析，结构计算，结构设计，发展趋势
Finite Element Analysis Introduction and
development trends
Abstract
1965 "finite element" the term first appeared, and today is widely used finite element in engineering, experienced more than 30 years of development history, theory and algorithms have been maturing. The core idea is to discrete finite element structure is supposed to be the actual structure of a finite number of discrete units combination rules, the physical properties of the actual structure can be analyzed by a discrete body, come to meet the engineering precision approximation to replace analysis of the actual structure, so that the theoretical analysis can solve complex problems they can not solve many practical projects need to be addressed.
From the application point of the system modeling and analysis, to be considered taking into account the current application and subsequent development, ansys with the development of the subject there is a lot of follow-up research.
Key Words：Finite element analysis, structural calculation, structural design, development trends
目录
摘要 (2)
Abstract (3)
第一节 ANSYS介绍 (5)
第二节应用分析类型 (8)
第三节软件处理 (10)
第四节 ANSYS优势及其发展趋势 (13)
总论 (17)
参考文献 (18)
致谢 (19)
有限元分析发展介绍与发展趋势
一、ANSYS介绍
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Creo, NASTRAN, Alogor, I －DEAS, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAE工具之一。
1.1技术种类
CAE的技术种类有很多，其中包括有限元法(FEM,即Finite Element Method),边界元法(BEM,即Boundary Element Method)，有限差分法(FDM,即Finite Difference Element Method)等。每一种方法各有其应用的领域，而其中有限元法应用的领域越来越广，现已应用于结构力学、结构动力学、热力学、流体力学、电路学、电磁学等。
ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。因此它可应用于以下工业领域：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。
软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。
前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；
分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；
后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。
软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。
1.2开发应用
美国宾夕法尼亚州2006年6月2日消息：
作为优化产品研发流程的仿真技术及软件的开
发者和革新者，ANSYS公司（纳斯达克股票代
号：ANSS）今天发布ANSYS 10.0新版本。新版
本在性能、易用性、协同工作及耦合技术，如
流固耦合，等方面有很大提高。10.0新版本是
在9.0软件的基础上研发的，与其有很好的兼容性，将于7月正式投入市场。延续了ANSYS一贯强大的耦合场技术，10.0版本为复杂的流固耦合（FSI）问题提供了更完善的解决方案。该版本整合了世界一流的应力分析和流体分析技术，形成了一套完整的FSI解决方案。通过适合于特定场要求的网格划分，一个单一的几何体可以应用于两种场。该版本提供了有效地解决FSI动力学分析的信息交换功能。市场上没有任何其他的FSI软件可以提供如此强大的稳健性和高度的精确性分析。另外，该版本可以在多个机群进行并行处理解决超大模型。
“ANSYS 10.0代表了最先进的CAE整合技术，较9.0有了显着的提高”，ANSYS 公司总裁兼首席执行官Jim Cashman说，“我们一直致力于拓展ANSYS仿真技术的广度和深度，同时建立各种类型的仿真分析软件的空前大连盟。得益于ANSYS Workbench整合CAE技术的架构，我们创建了建模、仿真、分析、前后处理的一系列无缝链接。10.0新版本整合了世界上最优秀的结构、热、流体等分析功能。” ANSYS10.0加入了旋转机械和叶片设计工具，丰富了Workbench环境下的行业化功能。即ANSYSBladeModeler，一款针对旋转机械叶片构件的高效的三维设计工具；以及ANSYSTurboGrid，一款高质量的叶片设计六面体网格划分工具。“结合了ANSYS CFX和涡轮专用的前后处理CFD功能，10.0版本提供了涡轮机械设计和分析完整的解决方案，”ANSYS公司副总裁兼总经理Chris Reid说，“应力分析、计算流体动力学分析或流固耦合分析的模型可以直接建立，通过CAD 系统连通性，可以把模型扩展到上下游部件，最终完成整个模型的分析。ANSYS Workbench是提供此功能上独一无二的环境，借此空气动力学工程师可以进行CFD设计，同时确认结构特征。这将大幅度缩短设计流程。”
在机械应用领域，ANSYS 10.0包括了ANSYS Workbench下全部的热瞬态分析功能。这不仅帮助用户进行非常复杂的时域仿真，同时ANSYS Workbench也可自动完成很多建模和求解工作。这样可以轻松快速地求解设备在一定运行时间内的热性能。
为了满足日益增加的对大型复杂问题及时有效的分析需求，ANSYS 10.0的并行求解器如今可增加了对CPU和通信技术的选择余地。除了支持Ethernet和Gigabit Ethernet，ANSYS 10.0还支持Myrinet和InfiniBand。相对于以前的架构，ANSYS 10.0能以最少的成本满足高性能的机群计算。
本着以低成本硬件设备提供高性能解决方案的目标，ANSYS Workbench现可支持Windows XP 64位机的AMD和EMT64芯片集。此项改革解决了许多用户在Windows操作系统下运行大型模型所面临的2GB内存限制。另外，它也使得ANSYS 用户不再需要写硬盘就能完成整个求解，从而节约求解时间。
对于用户，这将帮助他们更加经济有效地解决大型模型问题，如那些低频稳态和全瞬态电磁分析问题。ANSYS 10.0并行求解器可以解决高于一亿自由度的大型电磁问题，在CAE行业独树一帜。
“ANSYS 10.0是ANSYS跨出的又大步，在每种场都是这样，也包括各种场在ANSYSWorkbench的耦合，”ANSYS公司副总裁兼总经理Mike Wheeler说，“没其他任何一家CAE公司可以与我们相匹敌，在一个单一的CAE环境下提供如此广泛的解决方案。”
ANSYSDesignSpace
通过DesignSpace，设计工程师可以在产品设计阶段对3D CAD中生成的模型（包括零件和装配件）进行应力变形分析、热及热应力耦合分析、振动分析和形状优化，同时可对不同的工况进行对比分析。ANSYS/DesignSpace拥有智能化的非线性求解专家系统，可自动设定求解控制，得到收敛解；用户不需具备非线性有限元知识即可完成过去只有专家才能完成的接触分析。
1.3软件优势
对于特定的物理学领域，ANSYS 的软件可让用户能更深入地钻研，从而解决更多种类的问题，处理更为复杂的情况。除了 ANSYS 外，没有哪家工程仿真软件供应商能提供如此深入的技术能力。
ANSYS 的技术涵盖多个学科领域。不论是需要结构分析、流体、热力、电磁学、显式分析、系统仿真还是数据管理，ANSYS 的产品均能为各个行业的企业取得成功助一臂之力。ANSYS 在所提供的工程仿真工具的广度和数量上堪称绝无仅有。
以真正耦合的方式使用 ANSYS 技术，开发工程师即可获得符合现实条件的解决方案。综合多物理场场产品组合能使用户利用集成环境中的多个耦合物理场进行仿真与分析。
ANSYS 的成套产品极具灵活性。不论是为企业中新手还是能手使用；是单套部署还是企业级部署；是首次通过还是复杂分析；是桌面计算、并行计算还是多核计算，这一工程设计的高扩展性均能满足当前与未来的需求。ANSYS 是唯一一家能提供客户所需能力水平的仿真软件供应商，而且能随此类需求的发展无限扩展。
工程设计与开发可使用多种 CAD 产品、内部开发代码、物料库、第三方求解器、产品数据管理流程等其他工具。与那些刻板、僵化的系统不同，ANSYS 的软件具有开放性和适应性特性，能实现高效的工作流程。此外，其产品数据管理可使知识和经验在工作组间与企业内的实现共享。
二、应用分析类型
1、结构静力分析
用来求解外载荷引起的位移、应力和力。静力分析很适合求解惯性和阻尼对结构的影响并不显著的问题。ANSYS程序中的静力分析不仅可以进行线性分析，而且也可以进行非线性分析，如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触分析。
结构动力学分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。与静力分析不同，动力分析要考虑随时间变化的力载荷以及它对阻尼和惯性的影响。ANSYS 可进行的结构动力学分析类型包括：瞬态动力学分析、模态分析、谐波响应分析及随机振动响应分析。
3、结构非线性分析
结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例变化。ANSYS程序可求解静态和瞬态非线性问题，包括材料非线性、几何非线性和单元非线性三种。
4 、动力学分析
ANSYS程序可以分析大型三维柔体运动。当运动的积累影响起主要作用时，可使用这些功能分析复杂结构在空间中的运动特性，并确定结构中由此产生的应应变和变形。
5 、热分析
程序可处理热传递的三种基本类型：传导、对流和辐射。热传递的三种类型均可进行稳态和瞬态、线性和非线性分析。热分析还具有可以模拟材料固化和熔解过程的相变分析能力以及模拟热与结构应力之间的热－结构耦合分析能力。
6 、电磁场分析
主要用于电磁场问题的分析，如电感、电容、磁通量密度、涡流、电场分布、磁力线分布、力、运动效应、电路和能量损失等。还可用于螺线管、调节器、发电机、变换器、磁体、加速器、电解槽及无损检测装置等的设计和分析领域。
ANSYS流体单元能进行流体动力学分析，分析类型可以为瞬态或稳态。分析结果可以是每个节点的压力和通过每个单元的流率。并且可以利用后处理功能产生压力、流率和温度分布的图形显示。另外，还可以使用三维表面效应单元和热－流管单元模拟结构的流体绕流并包括对流换热效应。
8 、声场分析
程序的声学功能用来研究在含有流体的介质中声波的传播，或分析浸在流体中的固体结构的动态特性。这些功能可用来确定音响话筒的频率响应，研究音乐大厅的声场强度分布，或预测水对振动船体的阻尼效应。
9 、压电分析
用于分析二维或三维结构对AC（交流）、DC（直流）或任意随时间变化的电流或机械载荷的响应。这种分析类型可用于换热器、振荡器、谐振器、麦克风等部件及其它电子设备的结构动态性能分析。可进行四种类型的分析：静态分析、模态分析、谐波响应分析、瞬态响应分析
三、软件处理
软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。
3.1实体建模
ANSYS程序提供了两种实体建模方法：自顶向下与自底向上。自顶向下进行实体建模时，用户定义一个模型的最高级图元，如球、棱柱，称为基元，程序则自动定义相关的面、线及关键点。用户利用这些高级图元直接构造几何模型，如二维的圆和矩形以及三维的块、球、锥和柱。无论使用自顶向下还是自底向上方法建模，用户均能使用布尔运算来组合数据集，从而“雕塑出”一个实体模型。ANS YS程序提供了完整的布尔运算，诸如相加、相减、相交、分割、粘结和重叠。在创建复杂实体模型时，对线、面、体、基元的布尔操作能减少相当可观的建模工作量。ANSYS程序还提供了拖拉、延伸、旋转、移动、延伸和拷贝实体模型图元的功能。附加的功能还包括圆弧构造、切线构造、通过拖拉与旋转生成面和体、线与面的自动相交运算、自动倒角生成、用于网格划分的硬点的建立、移动、拷贝和删除。自底向上进行实体建模时，用户从最低级的图元向上构造模型，即：用户首先定义关键点，然后依次是相关的线、面、体。
3.2网格划分
ANSYS程序提供了使用便捷、高质量的对CAD模型进行网格划分的功能。包括四种网格划分方法：延伸划分、映像划分、自由划分和自适应划分。延伸网格划分可将一个二维网格延伸成一个三维网格。映像网格划分允许用户将几何模型分解成简单的几部分，然后选择合适的单元属性和网格控制，生成映像网格。ANSYS程序的自由网格划分器功能是十分强大的，可对复杂模型直接划分，避免了用户对各个部分分别划分然后进行组装时各部分网格不匹配带来的麻烦。自适应网格划分是在生成了具有边界条件的实体模型以后，用户指示程序自动地生成有限元网格，分析、估计网格的离散误差，然后重新定义网格大小，再次分析计算、估计网格的离散误差，直至误差低于用户定义的值或达到用户定义的求解次数。
同级别的软件还有ADINA、ABAQUS、MSC等，ADINA和ABAQUS在非线性计算功能方面比ANSYS强，ABAQUS没有流体计算模块，ADINA不能做电磁分析但是ADINA是做流固耦合最好的软件。
3.3施加载荷
在ANSYS中，载荷包括边界条件和外部或内部作应力函数，在不同的分析领域中有不同的表征，但基本上可以分为6大类：自由度约束、力（集中载荷）、面载荷、体载荷、惯性载荷以及耦合场载荷。
1、自由度约束（DOF Constraints）:将给定的自由度用已知量表示。例如在结构分析中约束是指位移和对称边界条件，而在热力学分析中则指的是温度和热通量平行的边界条件。
2、力（集中载荷）（Force）：是指施加于模型节点上的集中载荷或者施加于实体模型边界上的载荷。例如结构分析中的力和力矩，热力分析中的热流速度，磁场分析中的电流段。
3、面载荷（Surface Load）:是指施加于某个面上的分布载荷。例如结构分析中的压力，热力学分析中的对流和热通量。
4、体载荷（Body Load）:是指体积或场载荷。例如需要考虑的重力，热力分析中的热生成速度。
5、惯性载荷（Inertia Loads）:是指由物体的惯性而引起的载荷。例如重力加速度、角速度、角加速度引起的惯性力。
6、耦合场载荷（Coupled-field Loads）:是一种特殊的载荷，是考虑到一种分析的结果，并将该结果作为另外一个分析的载荷。例如将磁场分析中计算得到的磁力作为结构分析中的力载荷。
3.4后处理
ANSYS程序提供两种后处理器：通用后处理器和时间历程后处理器。
1.通用后处理器也简称为POSTl，用于分析处理整个模型在某个载荷步的某个了步、或者某个结果序列、或者某特定时间或频率下的结果，例如结构静力求解中载荷步2的最后―个子步的压力、或者瞬态动力学求解中时间等于6秒时的位移、速度与加速度等。
2.时间历程后处理器也简称为PosT26，用于分析处理指定时间范围内模型指定节点上的某结果项随时间或频率的变化情况，例如在瞬态动力学分析中结构某节点上的位移、速度和加速度从0秒到10秒之间的变化规律。
后处理器处理可以处理的数据类型有两种：一是基本数据，是指每个节点求
解所得自由度解，对于结构求解为位移张量，其他类型求解还有热求解的温度、磁场求解的磁势等，这些结果项称为节点解；二是派生数据，是指根据基本数据导出的结果数据，通常是计算每个单元的所有节点、所有积分点或质心上的派生数据，所以也称为单元解。不同分析类型有不同的单元解，对于结构求解有应力和应变等，其他如热求解的热梯度和热流量、磁场求解的磁通量等。
ansys软件的应用领域非常广泛，可应用在以下领域：建筑、勘查、地质、水利、交通、电力、测绘、国土、环境、林业等方
四、ANSYS优势及其发展趋势
对于特定的物理学领域，ANSYS 的软件可让用户能更深入地钻研，从而解决更多种类的问题，处理更为复杂的情况。除了ANSYS 外，没有哪家工程仿真软件供应商能提供如此深入的技术能力。ANSYS 的技术涵盖多个学科领域。不论是需要结构分析、流体、热力、电磁学、显式分析、系统仿真还是数据管理，ANSYS 的产品均能为各个行业的企业取得成功助一臂之力。ANSYS 在所提供的工程仿真工具的广度和数量上堪称绝无仅有。纵观当今国际上CAE软件的发展情况，可以看出有限元分析方法的一些发展趋势：
1、与CAD软件的无缝集成
当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用，即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后，能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算，如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析，直到满意为止，从而极大地提高了设计水平和效率。为了满足工程师快捷地解决复杂工程问题的要求，许多商业化有限元分析软件都开发了和著名的CAD软件（例如Pro/ENGINEER、Unigraphics、SolidEdge、SolidWorks、IDEAS、Bentley和AutoCAD等）的接口。有些CAE软件为了实现和CAD软件的无缝集成而采用了CAD的建模技术，如ADINA软件由于采用了基于Parasolid内核的实体建模技术，能和以Parasolid为核心的CAD软件（如Unigraphics、SolidEdge、SolidWorks）实现真正无缝的双向数据交换。
2、更为强大的网格处理能力
有限元法求解问题的基本过程主要包括：分析对象的离散化、有限元求解、
计算结果的后处理三部分。由于结构离散后的网格质量直接影响到求解时间及求解结果的正确性与否，近年来各软件开发商都加大了其在网格处理方面的投入，使网格生成的质量和效率都有了很大的提高，但在有些方面却一直没有得到改进，如对三维实体模型进行自动六面体网格划分和根据求解结果对模型进行自适应网格划分，除了个别商业软件做得较好外，大多数分析软件仍然没有此功能。自动六面体网格划分是指对三维实体模型程序能自动的划分出六面体网格单元，现在大多数软件都能采用映射、拖拉、扫略等功能生成六面体单元，但这些功能都只能对简单规则模型适用，对于复杂的三维模型则只能采用自动四面体网格划分技术生成四面体单元。对于四面体单元，如果不使用中间节点，在很多问题中将会产生不正确的结果，如果使用中间节点将会引起求解时间、收敛速度等方面的一系列问题，因此人们迫切的希望自动六面体网格功能的出现。自适应性网格划分是指在现有网格基础上，根据有限元计算结果估计计算误差、重新划分网格和再计算的一个循环过程。对于许多工程实际问题，在整个求解过程中，模型的某些区域将会产生很大的应变，引起单元畸变，从而导致求解不能进行下去或求解结果不正确，因此必须进行网格自动重划分。自适应网格往往是许多工程问题如裂纹扩展、薄板成形等大应变分析的必要条件。
3、由求解线性问题发展到求解非线性问题
随着科学技术的发展，线性理论已经远远不能满足设计的要求，许多工程问题如材料的破坏与失效、裂纹扩展等仅靠线性理论根本不能解决，必须进行非线性分析求解，例如薄板成形就要求同时考虑结构的大位移、大应变（几何非线性）和塑性（材料非线性）；而对塑料、橡胶、陶瓷、混凝土及岩土等材料进行分析或需考虑材料的塑性、蠕变效应时则必须考虑材料非线性。众所周知，非线性问题的求解是很复杂的，它不仅涉及到很多专门的数学问题，还必须掌握一定的理论知识和求解技巧，学习起来也较为困难。为此国外一些公司花费了大量的人力和物力开发非线性求解分析软件，如ADINA、ABAQUS等。它们的共同特点是具有高效的非线性求解器、丰富而实用的非线性材料库，ADINA还同时具有隐式和显式两种时间积分方法。
4、由单一结构场求解发展到耦合场问题的求解
有限元分析方法最早应用于航空航天领域，主要用来求解线性结构问题，实
践证明这是一种非常有效的数值分析方法。而且从理论上也已经证明，只要用于离散求解对象的单元足够小，所得的解就可足够逼近于精确值。现在用于求解结构线性问题的有限元方法和软件已经比较成熟，发展方向是结构非线性、流体动力学和耦合场问题的求解。例如由于摩擦接触而产生的热问题，金属成形时由于塑性功而产生的热问题，需要结构场和温度场的有限元分析结果交叉迭代求解，即“热力耦合”的问题。当流体在弯管中流动时，流体压力会使弯管产生变形，而管的变形又反过来影响到流体的流动……这就需要对结构场和流场的有限元分析结果交叉迭代求解，即所谓“流固耦合”的问题。由于有限元的应用越来越深入，人们关注的问题越来越复杂，耦合场的求解必定成为CAE软件的发展方向。
5、程序面向用户的开放性
随着商业化的提高，各软件开发商为了扩大自己的市场份额，满足用户的需求，在软件的功能、易用性等方面花费了大量的投资，但由于用户的要求千差万别，不管他们怎样努力也不可能满足所有用户的要求，因此必须给用户一个开放的环境，允许用户根据自己的实际情况对软件进行扩充，包括用户自定义单元特性、用户自定义材料本构（结构本构、热本构、流体本构）、用户自定义流场边界条件、用户自定义结构断裂判据和裂纹扩展规律等。
6. 综合多物理场
以真正耦合的方式使用ANSYS 技术，开发工程师即可获得符合现实条件的解决方案。综合多物理场场产品组合能使用户利用集成环境中的多个耦合物理场进行仿真与分析。
7. 工程设计可扩展性
ANSYS 的成套产品极具灵活性。不论是为企业中新手还是能手使用；是单套部署还是企业级部署；是首次通过还是复杂分析；是桌面计算、并行计算还是多核计算，这一工程设计的高扩展性均能满足当前与未来的需求。ANSYS 是唯一一家能提供客户所需能力水平的仿真软件供应商，而且能随此类需求的发展无限扩展。
8. 适应性架构
工程设计与开发可使用多种CAD 产品、内部开发代码、物料库、第三方求解器、产品数据管理流程等其他工具。与那些刻板、僵化的系统不同，ANSYS 的软
件具有开放性和适应性特性，能实现高效的工作流程。
此外，其产品数据管理可使知识和经验在工作组间与企业内的实现共享。总之，ansys软件的应用范围在焊接领域可以得到很好的应用和发展。
总论
关注有限元的理论发展，采用最先进的算法技术，扩充软件的能，提高软件性能以满足用户不断增长的需求，是CAE软件开发商的主攻目标，也是其产品持续占有市场，求得生存和发展的根本之道。
本文阐述了有限元法的发展历史，解题思路及发展趋势，总结了有限元法的应用现状和广阔的应用前景。指出了有限元法与其他理论相结合是有限元法发展应用的新途径。随着科技的发展与软件的更新，有限元法将得到更广泛的应用。
参考文献
《语境视角下的有限元法发展史》作者：李昱君 2008-06-01 摘要《有限元技术的发展及其在装备制造业中的应用》作者：黄建民2010-06-25 选自《上海电机学院学报》03期
《有限元法发展及其应用》作者：张永刚2007-04-15 选自《科技情报开发与经济》2007年11期
《有限元分析的发展趋势》作者：刘英魁2009-04-23 选自《中国新技术新产品》2009年06期
《有限元方法的发展状况和应用》作者：高攀; 黄放 1999-05-15 选自《电机技术》1999年02期
致谢
本课题在选题及进行过程中得到田太明老师的悉心指导。论文行文过程中，周老师多次帮助我分析思路，开拓视角，在我遇到困难想放弃的时候给予我最大的支持和鼓励。田老师严谨求实的治学态度，踏实坚韧的工作精神，将使我终生受益。再多华丽的言语也显苍白。在此，谨向田老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。感谢大学这一学期来，所有老师对我学习上的帮助和生活上的关怀，正是您们的辛勤工作，才使我得以顺利地完成本学期学业，浓浓师恩，终生不忘。
感谢我的室友、同学们，我们一起经历过的聚散喜悲，一起走过的每一段路，我一生都不会忘记。友情的无私为我们的大学时光重重地写下了无悔。
移动互联网现状及其趋势 班级： 姓名： 学号： 学院 【摘要】在我国，移动互联网正在成为主流的无线网络业务。得益于移动互联网的方便性和全面性，大量行业和企业有了快速发展。未来，移动互联网的发展将继续影响这些行业和企业。随着移动互联网的迅速发展，在业务、模式创新以及全球性战略竞争与布局围绕移动互联网全面展开。其中，由于移动互联网的发展模式和格局尚在形成之中，其发展趋势将对未来的互联网产业、移动通信产业乃至电信业和整个信息产业的影响巨大化。本文对移动互联网的特点及发展趋势，以及移动互联网迅速发展的原因进行了分析，并对深入思考了移动互联网的发展潜力。 【关键词】移动换联网、现状、发展趋势 计算机和网络技术的发展已经到了极为迅速的程度，在此基础上，随着移动通信技术的成熟和发展，我国的移动互联网成为新的发展先锋。由于移动互联网比基于PC端的“传统互联网”更加方便、快捷，因此更受人们的青睐，同样也引起了市场和企业的注意。大量行业龙头借助移动互联网实现了扩张，而一些原本发展乏力的行业焕发了生机。 一、移动互联网 广义上说，移动互联网指的是利用移动协议和设备将手持终端接人互联网的联结方式。从技术角度看，移动互联网指的是基于IP宽带技术并能够提供数据和多媒体开
放式业务的电信网络。从终端角度看，移动互联网由网络、终端和应用共同构成，即用户借助手机、平板电脑或笔记本电脑，利用移动网络，借助各类应用实现信息查询和数据的传递。 二、移动互联网的特点 便携。移动互联网终端以手机和平板电脑为主，现在市场上也出现了智能手环、智能手表和智能眼镜等随身设备，这些设备在“智能化”以前本就是人们随身携带的物品，因此这些智能设备与以往相比并没有增加用户使用中的不便，便携性能依然优越。便捷。移动互联网与“传统”互联网不同，能够通过不同的方式与互联网相连，只要有移动网络，就能联网，不再依赖于接线插口或其他端口，因此使用过程中更加便捷。即时。移动互联网使人们能够利用“碎片时间”处理一些简单事物，例如收发简单的邮件或接受工作指令，如果用户愿意的话，可以24小时都联网接收和处理信息，不会再有重要信息被错过。强制。移动互联网的“强制性”是一种相对的特点，与“传统”互联网相比，移动互联网使人们习惯于不断查看手机或其他移动设备，每一条信息都有声音或其他提示，这使用户不得不及时处理这些信息。这也体现了移动互联网的软性强制性。封闭。相对于“传统”互联网来说，移动互联网由于基于移动通信信号，因此可以说与用户的手机号码“绑定”了，而无论用户是否用手机号码在各大网站注册，相对于“传统”互联网来说，监控范围更广泛，而人们的视角也相对更加封闭。 三、移动互联网的现状 PC端流量增长出现瓶颈，移动端流量上升。从总体来看，现在整个PC互联网的用户和流量方面的增长已经出现瓶颈。虽然CNNIC的报告当中，PC互联网或者整体互联网的用户规模仍存在放缓式的增长，网民每年增长500。万左右。但根据监测，在PC互联网上用户产生的流量已经开始有下滑的趋势;许多基于PC的网络服务电子邮箱、网页搜索、社区、独立SNS、博客等，其日均覆盖用户开始出现不同程度的下降。在过去半年时间里，PC客户端的日均覆盖人数下降了7.9%,PC网页端的日均覆盖人数下降15.4%。而在移动APP和移动网页上，这一数字分别增长了46%和41.6%，其中以即时通讯、移动网络购物、应用商店的日均覆盖人数增长尤为迅速。使用APP和用官方浏览器去查看移动网页的用户都有快速的增长，在过去8个月当中，增长率超过了40%。据艾瑞的统计数据，用户使用APP和他们浏览网页的总时间的比例发生了非常惊人的变化。这说明目前大家在PC领域浏览网页的时间仅仅是移动互联网APP使用总时间的2倍左右，而且移动互联网的发展速度还会继续加快。整个移动互联网的发展实际上只有两三年的时间，但是用户在移动智能终端花费的时间已经出现了非常快速的增长。 PC主要服务流量下降，移动端各项服务流量上升。目前很多基于PC的网络服务时长开始出现一些下降，如电子邮箱、网页搜索、社区、独立SNS,以及博客等的数据都在迅速下滑，下降幅度最大的是博客。博客服务早已过了它的辉煌时期，现在还在使用博客的用户已经不多了，用户都转移到了其他的社交服务。同时，PC端的其他社交服务，比如独立SNS、社区等，也都呈现出下滑的趋势。相对来说，PC端服务下降幅度最小的是网页搜索，可见搜索仍然是PC端最重要的入口之一。相比PC端的流量全线下降，移动端各项服务都呈现出较为明显的增长，其中增速最高的是网络购物。这几年，淘宝“双11”活动对于移动购物是一个极大的促进，很有力地培养了用户在移动端的购物习惯。因此，移动网购应用的覆盖人数出现了突下漏讲的增长。 此外，移动端的即时通讯服务几年来却涨幅颇大，即时通讯服务是移动端最为重要，也是最基础的服务类型之一，这个类别的快速增长主要是由于微信的带动。微信已经成为移动端的杀手级应用，其增长是有目共睹的，因此移动端即时通讯服务也借了微信的
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
桥式起重机的发展状况和趋势精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
一、目前状况分析 随着现代工业的迅速发展，新技术、新工艺的充分应用，社会生产力又跃上了一个新水平。由于市场竞争的需要，起重机生产方式也由单件小批量向着多品种的变批量方向发展。 目前国内销售市场对起重机械的需求量正在不断增加，据分析，目前全国的桥式、门式起重机的市场份额每年大约有200多亿.市场分割主要有五部分，第一部分，大起、大重和太原重工，占去约50亿:第二部分，卫华、上起和新乡矿山等生产规模在一个亿左右的厂瓜分掉约30飞0亿:第三部分，河南长垣地区和山东新泰地区的中小型企业约有50亿:还有一部分是以DEMAG和KONECRANES为代表的外企约有20亿:最后约50亿主要通过市场竞争来消化和吸收。 目前我国桥门式起重机的市场竞争主要还是通过价格战。价格战比较残酷也比较低级，最后的结果是利润不断下降，从而导致产品质量下降，整个行业水平的降低，最后崩溃，造成这种局势的一个主要原因是各家的产品没有差异性，不能比性能，比个性。因为大家的生产图纸都是一样的，都是在我国计划经济下，通过联合设计而来的，并且这么多年来也没有大的改变，所以在这种情况下只有比价格，不然比什么我们厂也是一样.桥门机图纸来源国家计划调拨，并且几十年来都没有大的改动，更没有具有自己特色的产品。在如今这种市场竞争的模式下，既没有产品特色和差异，又没有价格的优势，要如何生存仅靠现在昆重这块老牌子和一点与客户的老关系在云南这块市场苦苦支撑，还能支撑多久再发展就可能被彻底地淘汰出市场， 二、国内外起重机的发展趋势
Finite element analysis system development present situation and forecast Along with modern science and technology development, the people unceasingly are making the faster transportation vehicle, the large-scale building, the greater span bridge, the high efficiency power set and the preciser mechanical device. All these request engineer to be able precisely to forecast in the design stage the product and the project technical performance, needs to be static, technical parameter and so on dynamic strength to the structure as well as temperature field, flow field, electromagnetic field and transfusion carries on the analysis computation. For example analysis computation high-rise construction and great span bridge when earthquake receives the influence, has a look whether can have the destructive accident; The analysis calculates the nuclear reactor the temperature field, the determination heat transfer and the cooling system are whether reasonable; Analyzes in the new leaf blade the hydrodynamics parameter, enhances its operating efficiency. The sell may sum up as the solution physics question control partial differential equations often is not impossible. In recent years the finite element analysis which develops in the computer technology and under the numerical analysis method support(FEA, Finite Element Analysis) the side principle for solves these complex project analysis estimation problems to provide the effective way. Our country in " 95 " Plan period vigorously promotes the CAD technology, mechanical profession large and middle scalene terries CAD popular rate from " 85 " End 20% enhances that present 70%.With enterprise application of CAD, engineering and technical personnel has gradually get rid drawing board, and will join the main energy how to optimize the design, engineering and improving the quality of products, computer-aided engineering analysis (CAE. Computer Aided Engineering) method and software will be the key technical elements . ln engineering practice, finite element analysis software and CAD system integration design standards should be a qualitative leap, mainly in the following aspects : The increase design function, reduces the design cost; Reduces design and the analysis cycle period; Increase product and project reliability; Uses the optimized design, reduces the material the consumption or the cost;
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
塔式起重机发展概况 （东北林业大学工程技术学院森林工程专业） 摘要：塔式起重机以其起升高度大、有效幅度宽、工作面广的有点在现在生活中被越来 越广泛地使用。因而充分、全面地了解现阶段塔式起重机的开发和使用状态，把握塔式起重机的发展进程和发展趋势，对于充分发挥塔式起重机的价值，促进生产、改善生活、促进国民经济高效快速发展具有重要意义。 关键词：塔式起重机、发展 The Development History of Tower Crane GAO Biao College of engineering and technology，Northeast Forestry University Abstract:Tower crane has been more and more widely used in modern life because of it’s high lifting height, effective range wide and wide work .Therefore, a comprehensive understanding of the development of the present stage of tower crane and the use of state ,knowing the development process and the development trend of the grasp of tower crane,will have important significance for tower crane to give full play to the value, and it also plays a big important role in promoting production, improving the life conditions and promoting the national economy rapid development. Key words:Tower crane；development 前言 塔式起重机是一种塔身竖立起重臂回转的起重机械在工业与民用建筑施工中是完成预 制构件及其他建筑材料与工具等吊装工作的主要设备。基本结构图如图1.1所示。工作机构 主要包括：起升机构、回转机构、小车牵引机构、台车行走驱动机构等；起升机构是塔式起 重机中最重要、最基本的机构，是以间歇，重复工作方式，将重物通过其中吊钩或其他吊具 悬挂在承载构件（如钢丝绳、链条）上进行起升、下降，或起升与运移的机械设备。主要安 装在塔式起重机的起重臂上。其主要组成部分有：电机、变速箱、制动器、卷筒、底架、轴 承座和安全装置等。在高层建筑施工中其幅度利用率比其他类型起重机高。由于塔式起重机 能靠近建筑物，其幅度利用率可达全幅度的80%，普通履带式、轮胎式起重机幅度利用率不 超过50%，而且随着建筑物高度的增加还会急剧的减少。因此塔式起重机在高层工业和民用 建筑施工的是使用中一直处于领先地位。应用塔式起重机对于加快施工进度、缩短工期、降 低工程造价起着重要的作用。 1.课题国内外现状 塔式起重机是在第二次世界大战后才真正获得发展的，战后各国面临着重建家园的艰巨任务，浩大的建筑工程迫切需要大量性能良好的塔式起重机。我国从一九五四年试制出第一
有限元分析软件的比较（购买必看）－转贴 随着现代科学技术的发展，人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能，需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流等技术参数进行分析计算。例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响，看看是否会发生破坏性事故；分析计算核反应堆的温度场，确定传热和冷却系统是否合理；分析涡轮机叶片内的流体动力学参数，以提高其运转效率。这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式，这些问题的解析计算往往是不现实的。近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析（FEA，Finite Element A nalysis）方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。在工程实践中，有限元分析软件与CAD系统的集成应用使设计水平发生了质的飞跃，主要表现在以下几个方面： 增加设计功能，减少设计成本； 缩短设计和分析的循环周期； 增加产品和工程的可靠性； 采用优化设计，降低材料的消耗或成本； 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题； 模拟各种试验方案，减少试验时间和经费； 进行机械事故分析，查找事故原因。 在大力推广CAD技术的今天，从自行车到航天飞机，所有的设计制造都离不开有限元分析计算，FEA在工程设计和分析中将得到越来越广泛的重视。国际上早20世纪在50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。其中最为著名的是由美国国家宇航局（NASA）在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。该系统发展至今已有几十个版本，是目前世界上规模最大、功能最强的有限元分析系统。从那时到现在，世界各地的研究机构和大学也发展了一批规模较小但使用灵活、价格较低的专用或通用有限元分析软件，主要有德国的ASKA、英国的PA FEC、法国的SYSTUS、美国的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的产品。 以下对一些常用的软件进行一些比较分析： 1. LSTC公司的LS-DYNA系列软件
有限元分析 有限元法的基本思想是将结构离散化，用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象，单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综合求解。由于单元的数目是有限的，节点的数目也是有限的，所以称为有限元法(FEM，Finite Element Method)。 有限元法是一种求解关于场问题的一系列偏微分方程的数值方法.这种类型的问题会在许多工程学科中遇到,如机械设计、声学、电磁学、岩土力学、断裂力学、流体力学等.在机械工程中,有限元分析被光分应用在结构、振动和传热问题上。 有限元法是60年代以来发展起来的新的数值计算方法，是计算机时代的产物。虽然有限元的概念早在40年代就有人提出，但由于当时计算机尚未出现，它并未受到人们的重视。随着计算机技术的发展，有限元法在各个工程领域中不断得到深入应用，现已遍及宇航工业、核工业、机电、化工、建筑、海洋等工业，是机械产品动、静、热特性分析的重要手段。早在70年代初期就有人给出结论：有限元法在产品结构设计中的应用，使机电产品设计产生革命性的变化，理论设计代替了经验类比设计。目前，有限元法仍在不断发展，理论上不断完善，各种有限元分析程序包的功能越来越强大，使用越来越方便。 大约在300年前，牛顿和莱布尼茨发明了积分法，证明了该运算具有整体对局部的可加性。虽然，积分运算与有限元技术对定义
域的划分是不同的，前者进行无限划分而后者进行有限划分，但积分运算为实现有限元技术准备好了一个理论基础。 在牛顿之后约一百年，著名数学家高斯提出了加权余值法及线性代数方程组的解法。这两项成果的前者被用来将微分方程改写为积分表达式，后者被用来求解有限元法所得出的代数方程组。在18世纪，另一位数学家拉格郎日提出泛函分析。泛函分析是将偏微分方程改写为积分表达式的另一途经。 在19世纪末及20世纪初，数学家瑞雷和里兹首先提出可对全定义域运用展开函数来表达其上的未知函数。1915年，数学家伽辽金提出了选择展开函数中形函数的伽辽金法，该方法被广泛地用于有限元。1943年，数学家库朗德第一次提出了可在定义域内分片地使用展开函数来表达其上的未知函数。这实际上就是有限元的做法。 所以，到这时为止，实现有限元技术的第二个理论基础也已确立。 20世纪50年代，飞机设计师们发现无法用传统的力学方法分析飞机的应力、应变等问题。波音公司的一个技术小组，首先将连续体的机翼离散为三角形板块的集合来进行应力分析，经过一番波折后获得前述的两个离散的成功。20世纪50年代，大型电子计算机投入了解算大型代数方程组的工作，这为实现有限元技术准备好了物质条件。1960年前后，美国的R. W. Clough教授及我国的冯康教授分别独立地在论文中提出了“有限单元”，这样的名词。此后，这样
计算机网络发展现状和发展方向 计算机网络的发展: 计算机网络近年来获得了飞速的发展。20年前，在我国很少有人接触过网络。现在，计算机通信网络以及Internet已成为我们社会结构的一个基本组成部分。网络被应用于工商业的各个方面，包括电子银行、电子商务、现代化的企业管理、信息服务业等都以计算机网络系统为基础。从学校远程教育到政府日常办公乃至现在的电子社区，很多方面都离不开网络技术。可以不夸张地说，网络在当今世界无处不在。 1997年，在美国拉斯维加斯的全球计算机技术博览会上，微软公司总裁比尔盖茨先生发表了著名的演说。在演说中，“网络才是计算机”的精辟论点充分体现出信息社会中计算机网络的重要基础地位。计算机网络技术的发展越来越成为当今世界高新技术发展的核心之一。 网络的发展也是一个经济上的冲击。数据网络使个人化的远程通信成为可能，并改变了商业通信的模式。一个完整的用于发展网络技术、网络产品和网络服务的新兴工业已经形成，计算机网络的普及性和重要性已经导致在不同岗位上对具有更多网络知识的人才的大量需求。企业需要雇员规划、获取、安装、操作、管理那些构成计算机网络和Internet的软硬件系统。另外，计算机编程已不再局限于个人计算机，而要求程序员设计并实现能与其他计算机上的程序通信的应用软件。 计算机网络发展的阶段划分 在20世纪50年代中期，美国的半自动地面防空系统（Semi-Automatic Ground Environment，SAGE）开始了计算机技术与通信技术相结合的尝试，在SAGE系统中把远程距离的雷达和其他测控设备的信息经由线路汇集至一台IBM计算机上进行集中处理与控制。世界上公认的、最成功的第一个远程计算机网络是在1969年，由美国高级研究计划署 （Advanced Research Projects Agency，ARPA）组织研制成功的。该网络称为ARPANET，它就是现在Internet的前身。 随着计算机网络技术的蓬勃发展，计算机网络的发展大致可划分为4个阶段。 第一阶段：诞生阶段 20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2 000多个终端组成的飞机定票系统。终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘，无CPU和内存。随着远程终端的增多，在主机前增加了前端机（FEP）。当时，人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来，实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统”，但这样的通信系统已具备了网络的雏形。 第二阶段：形成阶段 20世纪60年代中期至70年代的第二代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来，为用户提供服务，兴起于60年代后期，典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPANET。主机之间不是直接用线路相连，而是由接口报文处理机（IMP）转接后互联的。IMP和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务，构成了通信子网。通信子网互联的主机负责运行程序，提供资源共享，组成了资源子网。这个时期，网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”，形成了计算机网络的基本概念。 第三阶段：互联互通阶段
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。
编号：AQ-Lw-03585 ( 安全论文) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 浅析国内外工程起重机械行业 的现状及发展 Analysis of the current situation and development of domestic and foreign engineering hoisting machinery industry
浅析国内外工程起重机械行业的现 状及发展 备注：加强安全教育培训，是确保企业生产安全的重要举措，也是培育安全生产文化之路。安全事故的发生， 除了员工安全意识淡薄是其根源外，还有一个重要的原因是员工的自觉安全行为规范缺失、自我防范能力不强。 一、国际现状 欧洲作为工程起重机的发源地，也是经济非常发达的地区，代表轮式起重机的最高水平，最负盛名的生产企业有利勃海尔、德马克，同时还有森内博根、德国格鲁夫、多田野·法恩、波塔恩、奥米格、里格、PPM等著名企业，该地区主要现状为：主要生产全地面起重机、履带式起重机，紧凑型轮胎起重机，也生产少量汽车起重机。其中全路面起重机、履带起重机以中大吨位为主；紧凑型轮胎起重机则以小吨位为主；汽车起重机一般为通用底盘组装全地面上车，即以改装为主。其产品技术先进、性能高、可靠性高，产品遍布全球。美国工程起重机相对落后于欧洲水平。近年来，通过收购和合并的手段，先是格鲁夫收购了欧洲老牌起重机企业克虏伯公司，
然后特雷克斯收购了德国德马克；随后，马尼托瓦克兼并了包括美国格鲁夫公司在内的国内大部分工程起重机企业，使美国工程起重机行业得以蓬勃发展。目前该地区主要生产轮胎起重机、履带式起重机、全路面起重机和汽车起重机。主要生产企业为马尼托瓦克，特点是技术较先进、性能较高、可靠性能高，其中汽车底盘技术和全路面技术领先于欧洲，产品主要销往美州地区和亚太地区。 日本作为二战后崛起的经济强国，轮式起重机开发生产虽然起步较晚（起步于20世纪70年代），但发展很快，很受亚太市场的欢迎；同时，日本通过收购的手段来更新技术，加快发展速度，如日本多田野收购德国法恩底盘公司来发展其全路面技术。日本主要生产汽车起重机、履带起重机、越野轮胎起重机、全路面起重机，其中越野轮胎起重机产量最大，汽车起重机的产量次之，呈减少趋势，全路面起重机的产量最少，呈上升趋势，主要生产企业为多田野、加藤、神钢、日立、小松等。产品特点是技术水平、性能、可靠性落后于欧美水平，40%的产品用于出口。 二、我国现状
有限元法发展综述 随着现代科学技术的发展，人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能，需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流等技术参数进行分析计算。例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响，看看是否会发生破坏性事故；分析计算核反应堆的温度场，确定传热和冷却系统是否合理；分析涡轮机叶片内的流体动力学参数，以提高其运转效率。这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式往往是不可能的。近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。 有限元法是一种高效能、常用的计算方法．有限元法在早期是以变分原理为基础发展起来的，所以它广泛地应用于以拉普拉斯方程和泊松方程所描述的各类物理场中（这类场与泛函的极值问题有着紧密的联系）。自从1969年以来，某些学者在流体力学中应用加权余数法中的迦辽金法(Galerkin)或最小二乘法等同样获得了有限元方程，因而有限元法可应用于以任何微分方程所描述的各类物理场中，而不再要求这类物理场和泛函的极值问题有所联系． 一、有限元法的孕育过程及诞生和发展 大约在300年前，牛顿和莱布尼茨发明了积分法，证明了该运算具有整体对局部的可加性。虽然，积分运算与有限元技术对定义域的划分是不同的，前者进行无限划分而后者进行有限划分，但积分运算为实现有限元技术准备好了一个理论基础。 在牛顿之后约一百年，著名数学家高斯提出了加权余值法及线性代数方程组的解法。这两项成果的前者被用来将微分方程改写为积分表达式，后者被用来求解有限元法所得出的代数方程组。在18世纪，另一位数学家拉格郎日提出泛函分析。泛函分析是将偏微分方程改写为积分表达式的另一途经。 在19世纪末及20世纪初，数学家瑞雷和里兹首先提出可对全定义域运用展开函数来表达其上的未知函数。1915年，数学家伽辽金提出了选择展开函数中形函数的伽辽金法，该方法被广泛地用于有限元。1943年，数学家库朗德第一次提出了可在定义域内分片地使用展开函数来表达其上的未知函数。这实际上就是有限元的做法。 所以，到这时为止，实现有限元技术的第二个理论基础也已确立。 20世纪50年代，飞机设计师们发现无法用传统的力学方法分析飞机的应力、应变等问题。波音公司的一个技术小组，首先将连续体的机翼离散为三角形板块的集合来进行应力分析，经过一番波折后获得前述的两个离散的成功。20世纪
中国互联网的现状与发展趋势 互联网的发展始于冷战时期，在60年代末期由于美苏之间的全球争霸，为了预防核战争对本国通信系统的影响，美国开始研究如何防止核打击。这也是互联网研究的一个最基本理念——在遭受一次核打击之后，能够迅速恢复并保持通信不被中断。互联网的前身是美国陆军网络APRANET——先进网络基础结构，这个网络与传统的通信网有很大的差别。传统通信网的发展经过了磁石、步进、纵横最后发展到程控，直到现在的ISDN、BSDN、ATM等等移步转移模式这样一个宽带网络的发展趋势，再下一步可能就是NTN这种互联网络结构。 首先，互联网是没有中心的，互联网的结构是无中心的结构，这也是为了当初一个最基本的目的，没有任何一个打击能够把它的中心控制部门摧毁，它的每一个结点、每一个连接点在遭受打击之后都能够与其他结点迅速恢复并进行通信。 第二，互联网的寻址方式是全球寻址，也就说它的地址资源是在全球进行统一的配制的。现在大家所使用的互联网是IPV4的网络，这个网络现有的地址总数大概在40多亿个。互联网是由美国开发演进而产生出来的，所以网上地址资源、地址资源的分配实际上也是由所美国所控制的。现在美国所拥有的IP地址总数有20多亿，近30亿个，占全球的74％左右。中国现在拥有非常少的地址资源，也就5000万左右，只占1%多一点。 互联网在刚开始发展的时候是军方的一个系统，然后演进并逐步扩大它的应用。开始是四家大学进行互联，然后扩展到13个点，形成了10个美国国内辅根服务器放置地点。在此之后互联网尽管应用于教育和科研部门，但它的快捷性和便利性使得越来越多的部门包括许多政府部门应用起来。在商业部门开始参与之后，互联网商业化的趋势不可避免。在这种情况下，美国联邦调查局曾在1984年进行过一次调查，要求美国所有参与互联网的研究机构和当时与互联网互联的机构就以下问题提出意见和建议，如果美国把互联网推向全世界，它对美国的安全、发展会有什么影响，会有哪些不利方面，大家的建议是什么。在中国互联网协会筹备前后我们也曾与美国互联网的机构和美国一些研究互联网TCP/IP协议的专家进行沟通，他们也谈到这件事，很多人提出了建议，其中就包括互联网建立之后可能会产生的问题，如现在大家所看到的象网络病毒、黑客攻击等，这些事情在当时都有预见。在综合平衡各种意见之后，美国政府决定还是把互联网商业化，推向全球。在这里我们可以看到美国的思维和贡献，美国对互联网在全球的应用、对网络为全世界的发展做出了重要的贡献，同时美国在互联网的发展过程中把它自己的思维、自己的意志力植入到了互联网的各个领域。尤其是最基础的寻址方式，因为互联网的地址资源关系到整个互联网的发展空间。现在，地址资源由ICANN这个组织进行全球分配，ICANN是全球域名和数字资源分配的机构，这个机构是美国专门成立的，它的前身是IANA，是专门成立起来用于全球互联网资源分配的。美国的目的很清楚，就是要把互联网控制起来。那它采取的是什么方式呢，这是美国和别的国家思维不一样的地方，它提出互联网是无国界、无管理、无法律、无政府的，是民间产生的一个网络。ICANN是一个民间组织，民间组织的特点是尽管有政府部门的参与，但政府只被当作是一个政府咨询委员会，不起决定作用，由ICANN理事会的19名成员决定全球网络地址资源分配政策。通过这一点，它就可以把全球地址资源的政策掌握在自己手里。ICANN与美国商务部签订协议，由美国商务部授权它进行互联网地址的分配，ICANN在互联网管理方面制定的任何政策都必须经过美国商务部的同意。通过这一点就可以避免其它政府通过联合国或其它政府间组织去呼吁在互联网上各国应该平等的这类倡议，同时又把全球的地址资源掌握在自己的手里。对于这一点我们和世界各国都很清楚。所以从98年、99年开始在接入互联网、应用互联网之后，全球普遍要求对当时的IANA进行改革。原来ICANN的所有理事全部由美国人担任，现在则由五大洲的网民投票推举理事，中国科学院的钱华林研究员在去年6月23日经
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2021年国内外履带起重机现状 及发展趋势浅析 Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
2021年国内外履带起重机现状及发展趋势 浅析 摘要：作者通过广泛的调研，汇集了大量有关履带起重机制造商的资料，归纳了国外履带起重机的制造水平、产品特点和技术水平状况，并介绍了我国履带起重机的生产技术现状，分析了差距，指出了国内外履带起重机的发展趋势。 关键词：履带起重机生产技术 履带起重机是将起重作业部分装在履带底盘上、行走依靠履带装置的流动式起重机，可以进行物料起重、运输、装卸和安装等作业。履带起重机具有接地比压小、转弯半径小、可适应恶劣地面、爬坡能力大、起重性能好、吊重作业不需打支腿、可带载行驶等优点，并可借助更换吊具或增加特种装置成为抓斗起重机、电磁起重机或打桩机等，实现一机多用，进行桩工、土石方作业，在电力建
设、市政建设、桥梁施工、石油化工、水利水电等行业应用广泛。履带起重机的带载行驶、臂长组合多、起重性能好、作业高度和幅度大是其独有的无与伦比的优势，具有其他起重设备无法替代的地位。 随着经济的高速发展，国家基本建设的规模越来越大，需要吊运的物品的质量、体积和起升高度都越来越大，履带起重机愈来愈显示其优越性，市场容量迅速上升，引起了国际知名厂商的关注，国内起重机行业也兴起了履带起重机开发热潮。 一、国外履带起重机的发展现状 目前，国外专业生产履带起重机的厂家很多，德国的主要生产厂家有利勃海尔（Ｌｉｅｂｈｅｒｒ）公司、特雷克斯——德马格（Ｔｅｒｅｘ—Ｄｅｍａｇ）公司、森尼波根（Ｓｅｎｅｂｏｇｅｎ）公司，美国主要生产厂家有马尼托瓦克（Ｍａｎｉｔｏｗｏｃ）公司、林克——贝尔特（Ｌｉｎｋ＿ｂｅｌｔ）公司、Ｐ＆Ｈ公司，日本的主要生产厂家有神钢（Ｋｏｂｅｌｃｏ）公司、日立住友（Ｈｉｔａｃｈｉ—Ｓｕｍｉｔｏｍｏ）公司和石川岛（ＩＨＩ）公司，
我对有限元方法的认识 1有限元法概念 有限元方法（The Finite Element Method, FEM）是计算机问世以后迅速发展起来的一种分析方法。每一种自然现象的背后都有相应的物理规律，对物理规律的描述可以借助相关的定理或定律表现为各种形式的方程（代数、微分、或积分）。这些方程通常称为控制方程（Governing equation）。 针对实际的工程问题推导这些方程并不十分困难，然而，要获得问题的解析的数学解却很困难。人们多采用数值方法给出近似的满足工程精度要求的解答。 有限元方法就是一种应用十分广泛的数值分析方法。 有限元方法是处理连续介质问题的一种普遍方法，离散化是有限元方法的基础。 这种思想自古有之：古代人们在计算圆的周长或面积时就采用了离散化的逼近方法：即采用内接多边形和外切多边形从两个不同的方向近似描述圆的周长或面积，当多边形的边数逐步增加时近似值将从这两个方向逼近真解。 近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高，有限元分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视，已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径，现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算，其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器、国防军工、船舶、铁道、石化、能源、科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃。 国际上早在 60 年代初就开始投入大量的人力和物力开发有限元分析程序。“有限单元”是由Clough R W于1960年首次提出的。但真正的有限元分析软件是诞生于 70 年代初期，随着计算机运算速度的提高，内、外存容量的扩大和图形设备的发展，以及软件技术的进步，发展成为有限元分析与设计软件，但初期其前后处理的能力还是比较弱的，特别是后处理能力更弱。