Partial Differential Equation Toolbox

 

Partial Differential Equation Toolbox

利用有限元法 (FEM) 求解偏微分方程

开始:

结构力学

解决线性静态、瞬态、模态分析和频率响应问题。

线性静态分析

计算载荷和边界条件下的位移、应力和应变,并评估组件的机械强度和行为。

模态和频率响应分析

确定自然频率和振型,以识别并防止潜在共振,同时利用其频率响应对结构的动态行为进行仿真。

机械臂的前六个振型。

瞬态分析

计算时变载荷下的位移、速度、加速度、应力和应变。

梁中部的挠度随时间的变化。

热传递

分析组件的温度分布以应对热管理难题。

稳态热分析

确定恒定热载荷下的温度分布和其他热特性。

瞬态热分析

确定时变热载荷下的温度分布和其他热特性。

相对于时间的温度分布等高线图。

耦合热应力分析

分析热载荷和机械载荷耦合下的机械行为。

机械载荷和热载荷共同作用下的应力分布。

电磁

对电子电气元件的设计进行电磁分析。

静电和静磁

求解模拟静电和静磁问题的麦克斯韦方程组。

两极电机的磁势和磁场。

一般 PDE

求解工程和科学常见应用中的 PDE。

二阶 PDE

求解平稳、时间相关和特征值问题的二阶线性和非线性 PDE。

零 Dirichlet 边界条件下的 L 型膜。

几何结构与网格划分

定义几何结构并将其离散化以建立有限元模型。

导入/创建几何结构

根据导入的 STL 或网格数据重构二维和三维几何结构,或者使用几何图元创建简单的参数化形状。

在 MATLAB 中导入或创建几何结构。

生成网格

在二维域中使用三角形单元生成有限元网格,在三维域中使用四面体单元生成有限元网格。检查并分析网格质量,以评估结果的准确性。

生成网格并保证其质量以确保结果的准确性。

可视化和后处理

从结果中计算派生和插值数据,并创建绘图和动画

绘图和动画解决方案

利用强大的 MATLAB 图形创建几何结构、网格、结果以及派生和插值量的绘图和动画,从而可视化模型和解。创建多个子图并轻松自定义图属性。

等高线图切片三维显示。

后处理

分析解及其在网格节点和其他插值位置的梯度。借助 Statistics and Machine Learning Toolbox 和 Optimization Toolbox,您还可以利用多种 MATLAB 功能进一步开展统计后处理和数据分析。

末端位移的快速傅立叶变换。

FEA 工作流程的自动化、集成和共享

在 MATLAB 中实现有限元分析 (FEA) 工作流程的自动化、集成和共享。

FEA 工作流程

在 MATLAB 中创建典型的 FEA 工作流程:导入或创建几何结构,生成网格,定义具有载荷、边界和初始条件的物理模型,求解,最终可视化结果,并且所有这些都可以在一个用户界面内完成。

  • 使用 MATLAB® 语言自动执行 FEA 仿真,并利用 Parallel Computing Toolbox™ 加快仿真执行速度
  • 与其他 MATLAB 产品(如 Simscape™ Multibody™)集成,以构建端到端工作流程
  • 使用 MATLAB Compiler™ 和 App 设计工具将自定义应用程序作为独立应用程序或 Web App 共享

MATLAB 可帮助您实现 FEA 工作流程的自动化和集成。