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标题: 【转帖】怎样学习有限元 [打印本页]

作者: flanker-forever 时间: 2004-12-13 18:09
标题: 【转帖】怎样学习有限元
今天在SIMWE上看到了这个贴子觉得很不错，就转过来了。大家看看，共勉！
准确的说，应该是谈谈我对发在这里的帖子质量的看法。因为专业的原因，我对有限元及其软件是有很深感情的。又因为一直对清华深有好感，可惜因为一些原因最终没有来清华深造，所以比较关注清华的BBS。写这篇文章要耗费我差不多一个完整的下午，但是我愿意。我知道学有限元其实不是一件容易的事情，我把我的想法说出来，希望对初学者有所裨益。
坦率的说，我认为这里有限元板块的质量是不高的。之所以如此，是因为在这里很多人问的问题是太简单而且对自己不负责任的。这不是版主的错，是因为我们许多人还没有养成良好的专业素养和严谨的精神。
请不要轻易的否认我的这个评价，好吗？至少，现在请不要。就是对我的话不屑一顾，也应该是在看完我的话之后吧。
我用我的思维方式来说话，并不是每一个人都会习惯，请见谅！我还要声明的是，我本人的水平一般般，自己也对自己有很多的不满，所以在这里说的很可能很幼稚或者有错误。请大家指教！我们应该有一个良好的讨论气氛。
有限元对许多工科的人而言，其必要性和重要性不言而喻。问题在于，应该怎样的学习它呢？学习它，至少不用它到处害人也害己的话，我觉得至少要在下面四个方面有些基本知识：1、有限元基本理论及其求解基本步骤（数学基础）；2、有限元专业英语（英语基础）；3、你自己所属专业的东东（专业基础）；4、几何造型及拓扑学知识（建模基础）。这个排序是由重到轻的。
接下来，我首先说一说上面四个方面的意义和作用；之后谈一下为什么我认为在这里问的相当一部分问题是太简单而且对自己不负责任的。
1、做专业就要有做专业的样子。咱们理工科的学生，没有辛苦的付出是不可能有真正收获的。收获和付出在这里成正比。常常有人觉得有限元的软件很难，不好学，不好用，很多东西搞不懂，一提就头痛。其实这里面相当的一部分是有限元基本理论可以解决的问题，而不是软件的设计思想不好。现在的商用有限元软件，比如我用过的abaqus，ansys，adina以及algor，应该说它们的界面已经很友好了，包括帮助文档等等都不错。很大程度上使用者的问题是使用者自己对有限元基本理论漠不关心造成的。比如，许多人不清楚ansys里面几何信息如keypoint、line、area等到底和有限元模型是什么关系，其实他们和有限元模型没有任何必然的联系。它们只是软件为了方便建立有限元模型而提供的中间手段。又如二维的实体单元（2－D solid element ）和三位空间的壳单元（shell element）有什么区别？从根本上说，两者的自由度不同。这样的概念在几乎任何一本有限元书籍中一开始不多久就会提到。只要你有弹性力学的基本知识，看这些应该不会很难的。但是，当遇到问题的时候，你考虑过是自己的有限元基本知识不够吗？
2、有限元理论完全可以看中文的书籍了。但是，学习有限元软件仅仅有中文是不够的。当前我们使用的大型有限元软件几乎都是欧美的产品。他们几乎无一例外都用英语。为了解决这个语言上的问题，国内已经出了不少有限元软件方面的中文使用参考书，其中尤以讲述ansys的书最多最滥，害人不浅！虽然每一本这样的书上都赫然写着作者的名字，但是只要你稍微耐着性子坚持看一段ansys的英文联机帮助，你就会明白，那些中文的ansys使用参考书其实就是把帮助文档的某些部分翻译过来ok。这样的作者其实还有一个名字——“贼”。因为这样的书以及这样的人的存在，所以如果你长期坚持看那样的中文书，你就被害了。原因很简单，那些书所能提供的内容，你在软件英文帮助里面很快其实就可以学到。如果有问题，英文帮助文档解决不了，那么我敢打赌，你看的那些国内“名家”的“著作”也绝对会亵渎你的眼球。
很多人不习惯看英语的帮助，反而习惯看中文的那些书，原因大致是对自己的英语信心不足，还有一开始对中文的依赖造成的。久了你就会发现，不接触那些英语，你想继续前进是不可能的。当然，有两点要说明，一是，在刚刚开始的时候，你可以看看中文的使用参考书，但是越早使用英语越对你有利，二是，一开始你觉得看英语帮助很难，问题往往不是语言本身的问题，而是你对有限元基本理论的陌生造成的。这个时候看中文的使用参考你还是不懂的，应该看有限元的书。
3、有限元可以解决很多问题。简单的说，凡是关于连续介质的问题，它差不多都是可以解决的。所以，电磁场问题、力学场问题（包括固体力学、流体力学）、温度场问题以及耦合问题等等，在进行计算机数值分析模拟的时候，有限元往往会成为首选。因此，不同专业的人在使用有限元的时候，当然要理解自己的专业了。不过，这个许多人不会出大毛病，就不废话了。（呵呵，别人的专业其实我也“废话”不了，偶不懂嘛^_^）。还是要提醒一点，将自己专业问题抽象成有限元模型，还是要小心严谨为好！！
4、最好还要知道一点几何造型以及拓扑学知识。这么说吧，在用ansys建模的时候，如果你是在三维空间里先建立几何模型，然后以它为基础建立有限元网格，那么你可能会因为在有的地方很难剖出六面体的网格而头痛，以至你不得不用“free mesh”来生成你自己看了都觉恶心的网格。那么，什么样的几何模型可以剖出良好的网格呢？要把事情做的像样，仅仅知道几何形体的形状不要太畸形这一点是不够的。你知道“拓扑结构不变性”以及“拓扑结构不变量”不？要是知道了，你的建模思路就会比较理性、清晰。而这些知识，你可以参考拓扑学的相关书籍。苏步清老先生在几十年前写过一本很薄的书，讲拓扑学最基本的知识，写的很生动、通俗。要不，哥们（或者美女傻冒）您老人家也看看？

下面说一下为什么我认为在这个板块问的相当一部分问题是太简单而且对自己不负责任的。有暴力倾向并且不怕大侠我报复的，而且想对号入座的家伙，可以去找砖头了，呵呵。
我不是反对使用网络，我反对的是使用网络不负责任的对待自己。比如说，有人问了这样的问题：
“ 请问：下面这个警告什么意思？
*** WARNING *** CP= 16348.630 TIME= 19:44:35
Small equation solver pivot term= 3.698915243E-04 encountered at UY DOF
of node 108112. Check for an insufficiently constrained model. ”
我知道这是怎么回事。因为这段英语说的清清楚楚：Check for an insufficiently constrained model！！——检查你的模型，因为这个模型的约束不够。并且这段英语还指出是108112号节点y方向的自由度约束不够。这段警告信息言简意赅，你让我如何再来添油加醋的回答“下面这个警告什么意思”？如果你不知道自己的约束到底错在哪里，而希望在网上有人准确的回答，那么应该是不可能的。因为引起这个警告信息的原因很多。接触问题、约束方程的问题、位移约束的问题等等都可以引发这个警告。在网上没有人知道你的模型是分析什么问题的模型，所以面对这个警告，除了把它翻译成汉语之外，又能给你多少帮助呢？
网上确实有高手，但是网上没有算命先生，更没有能掐会算的神仙。我的意思是说，不是不能问问题。而是应该学会问问题。不要脱口就问，要想一想，你问的问题就算有人懂，那么他能以什么样的方式回答到什么样的水平，尤其是在距离你可能千里之遥的网络上。这是在说应该会问问题。
我知道很多问问题的人是因为身边没有合适的人可以请教，或者事情很急，就想到了理论速度为每秒30万公里的网路。可是，古人的一句话却经常被人遗忘：“欲速则不达”。当你急得冒汗的时候，请想一想，为什么就是你急呢？为什么你现在才急呢？你越是试图用网络在几秒钟的时间里解决专业问题，越是说明你是浮躁的，没有严谨的专业治学精神。
如果你不是专门搞计算机的，而你的机子中毒了，那么你当然可以在网上求助。如果你是学数学的，而还没有mm关注过你，你也可以在网上求教。但是如果你是解决有限元专业问题而试图在网上三下五除二的搞定，错的人是你。因为那是不可能实现的。别人可以告诉你高斯点的位移和单元位移是不同的，但是别人无法在网上使你明白位移有限元法的前因后果。别人可以一句话说你的温度场问题有必要和力学问题进行有限元耦合分析，但是很难有人在网上可以使你明白你的有限元模型抽象的是否合适。别人可以告诉你采用abaqus进行本构关系的二次开发应该注意哪些问题，但是当你一开始工作的时候，你还是会一头雾水。
简单些说，别人可以给你指个方向，但是别人无法帮你走过本该属于你去走的路。如果你提出问题只是想得到他人方向性的指点，从而避免南辕北辙的危险，那么你是聪明的；但是如果你在细节上出现问题就尝试依靠别人帮助你，那只能说明你还没有学会走路。这个时候的你看似聪明，实际上却失去了在困难中得到磨练和感悟的机会，朋友，这样的话你在日后的道路上可以走多远？
如果你急得连静静的啃啃书本的时间都没有了，恨不得直接有人带你飞跃专业上的万水千山，那说明你本来就没有认真的准备过。
不要期望在专业知识和水平上有暴发户。无论你长得多么漂亮，也必须付出理性和长期的努力才可能成为专业上的“模特”。

作者: sfszj 时间: 2004-12-14 08:55
多谢

作者: YuYong6801 时间: 2004-12-14 09:05
我也猛顶一下。

作者: 2501010115 时间: 2004-12-14 16:09
深有体会

作者: bf109 时间: 2004-12-14 16:47
只有付出，才有收获

作者: andyxin 时间: 2004-12-14 17:13
顶一把
这玩意理论比较深哦，对入门很有帮助啊！

作者: renzhoucan 时间: 2004-12-15 13:00
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: flanker-forever 时间: 2004-12-15 13:21
登哥什么来？我已经准备好酒菜了。

作者: gamilly 时间: 2004-12-20 18:12
我刚刚才开始学习有限元，多谢大侠提醒！

作者: axvsax 时间: 2004-12-28 08:57
今天第一天开始有限元，多谢！

作者: wave_jinglu_li 时间: 2005-1-16 18:59
谢谢，忠言逆耳啊！

作者: Interplay 时间: 2005-1-17 10:06
不错。

作者: liberty000 时间: 2005-1-17 11:11
谢谢斑竹！顶一下！
俺是菜鸟，我的一点体会：讲有限元基本理论的书还是英文的好，中文的翻译的乱七八糟的，很多术语都搞错了。

推荐两本不错的有限元入门书：
1) G.R.Liu,S.S.Quek. National University of Singapore. The Finite Element:A Practical  Course

2) Daryl L.Logan. Uninversity of Wisconsin-Platteville. A First Course in the Finite Element Method.

作者: jp-lj 时间: 2005-1-17 14:04
顶

作者: liling0216 时间: 2005-1-18 16:02
非常感谢，我也是个菜鸟，今天第一天开始学习有限元，是否可以介绍几本好的中文的“限元基本理论及其求解基本步骤（数学基础）”方面的书。谢谢！

作者: leeqihan 时间: 2005-1-19 09:32
up

作者: whlgl 时间: 2005-1-25 17:22
经典，非常感激！

作者: xghui183 时间: 2005-1-29 14:24
版主费心了！多谢呀！

作者: petrosong 时间: 2005-2-1 11:14
谢谢！！

作者: second_444 时间: 2005-2-4 08:40
是啊,我想请教一下版主,如果我想从头开始学有限元,应该具备哪些基础知识?
(比如材料力学之类的)

作者: webbermax 时间: 2005-2-15 21:45
頂

作者: webbermax 时间: 2005-2-15 21:47
我們應該作到有專業精神

作者: yuanfw 时间: 2005-2-19 07:30
很有启发

作者: mypjr 时间: 2005-2-20 11:45
说的好极了，非常感谢！

作者: mos8 时间: 2005-2-20 16:45
果然搞技术的，严谨……
我喜欢～

作者: zeroCAD 时间: 2005-2-20 21:41
想学，但没什么机会实践。。。

作者: lidehui6 时间: 2005-2-27 21:26
这得顶一下

作者: 浅水湾 时间: 2005-2-28 09:30
除了狂顶，我们还是要在实际中来点真的！不然对不起楼主！

作者: happy123 时间: 2005-2-28 21:11
谢谢，帮助

作者: cubalikun 时间: 2005-3-1 11:04
好贴啊！收藏

作者: cubalikun 时间: 2005-3-1 11:09

gamilly wrote:
我刚刚才开始学习有限元，多谢大侠提醒！

作者: wykfc 时间: 2005-3-1 15:22
第13楼推荐的两本书在哪能看到电子版，我们合肥书店我跑遍了也没看它们。谢谢！

作者: imsunjia 时间: 2005-3-2 09:54
只有付出，才有收获 ,怎样才不晚

作者: svf313 时间: 2005-3-28 12:13
不错，负责任的伙计，金玉良言哪！

作者: kenzhao 时间: 2005-3-29 08:58
谢谢

作者: sea001 时间: 2005-3-29 11:07
难呀!!

作者: fannybird 时间: 2005-3-29 13:16
当头棒喝啊

作者: happy123 时间: 2005-3-29 14:26
再顶

作者: hero75816 时间: 2005-3-29 20:41
写得好，深受启发，可是看看国内学机械的，即使是研究生，又有几人真正耐下性子看基本的理论，拿来就用搞出课题就万事大吉的在大多数，探索精神实在是从学习时就应培养，然我们的方便面式培养是很难有所作为的！！

作者: aoto 时间: 2005-3-30 13:27
说得很有道理
我的老师就是完全看ANSYS的帮助自己学习ANSYS的，我真的很佩服他，这样很多出现的问题他很快就知道原因了。
刚开始走这一步会吃力，过一段时间应该会慢慢适应的

作者: xinjian 时间: 2005-3-30 19:54
受教了。

作者: aqhqp 时间: 2005-3-30 22:16
有道理

作者: zhj1977 时间: 2005-4-3 16:18
不错
有见地

作者: daewoo_feng 时间: 2005-4-4 13:03
顶!我是有限元菜鸟,上这个论坛也是希望有人在方法上给予帮助

作者: viki 时间: 2005-4-4 13:45
不光是有限元学习。其他方面也是，踏踏实实学习最好！

作者: countryroad 时间: 2005-4-5 08:52
看看

作者: gdq123456 时间: 2005-4-14 14:18
看了一席话，我受益匪浅，谢谢楼主

作者: chococo 时间: 2005-4-16 00:13
至理明言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
顶一个

作者: mojiezuo 时间: 2005-4-19 08:58
thanks ,对我这样的菜鸟很有用呀

作者: mojiezuo 时间: 2005-4-19 09:12
好文章

作者: ag9591 时间: 2005-4-19 09:37
不错！

作者: liberty000 时间: 2005-4-19 10:00

wykfc wrote:
第13楼推荐的两本书在哪能看到电子版，我们合肥书店我跑遍了也没看它们。谢谢！

这种书一般发行量很少，你去大学图书馆看看吧。

作者: Linghxing 时间: 2005-4-21 15:51
多学点有限元知识！

作者: liuliuliu777 时间: 2005-4-22 08:31
谢谢！

作者: austinguan 时间: 2005-4-22 09:42
dddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd

作者: nihello 时间: 2005-5-1 14:42
我怀者尊敬的心情真的可崇拜你了

作者: t-y2004 时间: 2005-5-18 01:48
我顶

作者: lin_vesley 时间: 2005-5-24 16:14

作者: lizhaowen1981 时间: 2005-5-26 11:51
非常感谢，看过之后大有感受！是呀，应该好好从基础学起，我也想问问学有限元知识需要学那些基础，弹性力学学要学习，是吧？请大侠们推荐一下有限元方面的书籍！

作者: dcy_425 时间: 2005-5-27 09:12
看了很受启发，^_^，谢了

作者: moke 时间: 2005-5-31 10:04
俺不太明白啊！以后得努力啦！

作者: tyson 时间: 2005-6-5 20:43
谢谢!牛人啊!!!少走弯路拉.

作者: lionmanxh 时间: 2005-6-6 16:29
多谢了

作者: machine_vip 时间: 2005-6-6 20:25
说得太好了，不过我数学不好....

没有关系，学习！

作者: xujian1981 时间: 2005-6-7 09:16
https://www.simwe.com/forum/post/view?bid=14&id=442028&sty=1
欢迎来到ANSA论坛，新一代强大的有限元前处理软件，欢迎捧场！

作者: recuerdozgx 时间: 2005-6-7 11:45
顶。

作者: bbcdragon 时间: 2005-6-12 22:32
很有道理!

作者: jakey8866 时间: 2005-6-14 11:17
我顶

作者: 寒江飞雪2008 时间: 2005-6-14 13:03
说得对

作者: guxinglei200 时间: 2005-6-17 17:39
多谢

作者: liang64 时间: 2005-6-17 20:49
我学习时间尚短，一时还看不明白，迟点再来看。

作者: aoaoen 时间: 2005-9-19 09:57
差一点就误入歧途
多谢楼主指点
我会努力学习
虽然我的今天刚学

作者: emperorggyy 时间: 2005-9-21 07:14
谢谢，我也刚刚开始学习有限元，请大家多多关照

作者: typhoonII 时间: 2005-9-22 11:15
呵呵，果然高手见地不同凡响。

作者: sunjianmin 时间: 2005-9-26 10:58
真是良师益友呀，非常好得建议，感谢

作者: 艾蔻 时间: 2005-9-26 13:50
以后我要努力学习

作者: madly 时间: 2005-9-28 19:25
顶

作者: dmdongmin 时间: 2005-10-6 20:06
看到这席话！我很无可奈何知道吗？？
我是一个本科生，现在进入大四了，因为在ＣＡＤ方面还行，一个帮我很大的老师让我从大三下学期开始接触到的有限元，在学校的ＣＡＥ分析室和两个研三的师姐学ＣＡＥ分析，学习了ＤＹＮＡＦＯＲＭ，ＭＯＬＤＦＬＯＷ，现在在看ＬＳ＿ＤＹＮＡ当然是为了学习ＤＹＮＡＦＯＲＭ的原因，没有错，现在是狂觉得ＣＡＥ理论知识的不够用，但是我现在的情况是只能硬头也要上哇！当然，在ＣＡＥ分析室里资料很多，对我是很受用，也如上面说的，很多时候要看很多的ＨＥＬＰ文件，没有办法的事，不看不行，我现在就是一天从早到晚扎在书里也是不可能把ＣＡＥ理论学得很扎实的，我只有一年半的时间，我没有考研的计划，现在只能这样了！

说说吧！　没有那么多的时间我能怎么样呢？？我会学好的，但是肯定没有如上面说的那么扎实，我只能学我所用的，理论的能多学就多学，但是我相信我还是可以解决生产中的实际问题，但我实在是没有那么多的时间了，很难达到那个要求，但我还是要学，会继续走下去，能走多远就多远了吧！

作者: amfeng 时间: 2005-10-22 19:23
ding

作者: 石蠡冰 时间: 2005-10-25 13:37
讲得不错，特别是基础理论只是很重要的方面，因为我坐到现在有很多体会，做得越深越发现自己的理论知识的欠缺，这真的是真理！！！
做研究如果没有扎实的理论想创新简直是扯淡，特别是数学和力学知识！！！
强烈顶一下

作者: bigbird248 时间: 2006-2-25 18:47
小弟刚开始学CAE，看了这篇文章深有感触。受教了！

作者: paor815 时间: 2006-3-3 11:54
只有付出，才有收获

作者: 抗倭英雄 时间: 2006-3-3 17:48
看了以后感觉很是感动呀我们就应该有这样的治学态度

作者: 抗倭英雄 时间: 2006-3-3 17:52
多谢了呀我们就应该有这样的态度治学

作者: falldragon 时间: 2006-3-6 16:21
好好好。很经典啊/

作者: laconi 时间: 2006-3-8 13:42
学习，收藏了！谢谢！

作者: king9353 时间: 2006-3-8 17:23
刚起步，谢谢提醒

作者: sunnyhyp 时间: 2006-3-28 15:28
谢谢大侠！

作者: puter 时间: 2006-3-29 10:03
有没有更专业点的资料
比如moldflow的资料啊

作者: hellon 时间: 2006-3-29 12:34
THANKS

作者: q9931210 时间: 2006-3-31 17:25
很有好处！！！

作者: BensonGuo 时间: 2006-4-1 19:44
让人很深思的问题

作者: yangyang1014 时间: 2006-7-27 12:34
刚开始学习,受益非浅

作者: neilee1017 时间: 2006-7-29 11:52
很深刻，谢谢！

作者: 汉骑督护 时间: 2006-7-29 13:04
指教的很对，正在努力学习中。楼主所说的有限元学习的四个方面就是一个很不错的指示方向。

感谢如此好帖。

作者: fangchao329 时间: 2006-8-3 09:54
ding!

作者: panjq 时间: 2006-8-6 09:45
有道理,以后要努力学习

作者: wenhua880 时间: 2006-8-21 09:53
受益匪浅啊

作者: wzw825 时间: 2006-8-25 23:39
多谢指点！

作者: hcyrrr 时间: 2006-8-27 09:34
谢了,看看

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