為加強中海油能源發展裝備技術有限公司(簡稱公司)技術人員有限元的理論知識認知與軟件操作能力,提升技術人員利用有限元解決工程需求的業務水平,公司組織員工進行必要的有限元培訓活動。7月20日,我校機械與儲運工程學院王文明副教授、信息科學與工程學院宋宇副教授應邀,在裝備技術有限公司天津綜合樓對公司技術人員進行了為期兩天的有限元理論與軟件實操培訓。
本次培訓由我校機電系、高端裝備智能設計與制造研究中心室的王文明副教授主講,從有限元法的發展、有限元理論、建模方法、工程案例幾方面,進行了有限元理論與軟件培訓。
主要內容包括:
(1)有限元的基本思想與發展:從2D桿的力學特性求解,引出微分方程的邊值問題,闡述采用差分法、變分法、有限元法的區別,最后提煉出有限元的特點和優勢。
(2)有限元法平面問題求解的典型步驟:通過矩陣的運算來闡述有限元平面問題的求解方法,已知位移求應變,已知應變求應力,已知應力求力的平衡,重點說明單元剛度矩陣、總體剛度矩陣等的推演。
(3)有限元軟件的通用建模原則:說明了單元的選擇,材料的賦予、邊界條件的施加、載荷的簡化等建模方法,同時也重點介紹了基于INP文件的參數化有限元高效求解方法。
(4)案例上手練習:選擇《ABAQUS有限元分析與案例精通/在海洋石油工程中的應用》的上手案例,結合有限元理論對ABAQUS軟件的操作步驟進行了解釋。對海洋石油工程中的典型有限元問題,包括結構靜力分析、結構模態分析等案例進行了練習。
(5)結合工程需求研討了有限元分析方法:對油套管的螺紋分析方法、裝備的結構優化設計等工程需求進行了討論。從設計方案實施前的仿真分析,到虛擬測試分析進行了研討,為公司日后的產品研發提供了理論支撐。
公司學員學習熱情高漲,在線下和線上進行了認真的學習和練習。經過兩天的培訓,機電系圓滿的完成了此次有限元培訓任務,有限元的講解達到了預期的學習目標,有效建立了學校與企業之間的深入交流與合作;公司技術人員也對有限元方法有了更大的興趣和更深刻的認識,提升了利用仿真分析以及數值模擬技術解決實際問題的能力,為今后對特種油套管螺紋、海上箱籠式產品的研發,打下良好的基礎。