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[心得交流] 国内有限元要受到真正意义重视还要多少年?

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发表于 2010-4-18 09:35:17 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 湖北武汉
本帖最后由 蓝牙 于 2010-4-18 10:23 编辑

有限元在国内,在很多企业领导或者老专家眼里就是一个绣花枕头。
    大致可以把有限元的应用划分为两类:
   1.工程应用
   2. 科学研究

工程应用方面:  
    虽然在某些行业有限元确实在担当一个比较重要的角色,如土木行业(用来计算结构应力分布,模态等) 汽车行业(有的已经形成规范,模拟汽车的碰撞,安全带等),但是由于有限元自身的一些因素,其结果的正确与否饱受争议。

科学研究
    关于材料本构,破坏机理,界面等等很多用到有限元。   有限元对于某个理论,某种预测进行验证,应该说是现阶段非常重要的一种工具。但是目前的形式是,理论验证了,预测也证实了,文章发了,项目也就终止了。况且,很多研究所重设计轻课题,连最基本的理论研究也懒得去搞。一味的赶时间上项目,即使有理论研究也只占很小的一个份额。所以有限元在科学研究上日子也不好过。

  综上所述,有限元在国内还是没有引起足够的重视,这可能和我们国家目前的大环境是有关系的。
  国家 经济发展很快,人普遍心浮气躁,生怕屈居人后。 设计呢?一味的模仿,因为这样最快。换了任何一个国家它都会走这样的路,毕竟长时间落后别人太远,现在有钱了,仿制是最快最实惠的。战后的日本经历经济高速发展后,它的科技路线也大体相当。
    发展到已经阶段,别人的东西也没有什么能抄的了,我们该怎么办?还是应该回来从基础做起!希望到时候有限元能够跟着沾光!   只是,到那个时候,我们论坛里的兄弟姐妹们,不知道我们都在哪里了呢?

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发表于 2010-4-18 10:44:11 | 显示全部楼层 来自 河南郑州
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同意LZ的观点。有限元技术没有受重视,个人觉得是利益相争的结果。现在掌握高端有限元技术的人才还没有占据强有力的位置,而占据有利位置的人,一方面不是很精通有限元,因为他们不搞技术,另一方面他们是工程经验派的代表,总是喜欢质疑有限元的精确性。
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发表于 2010-4-18 12:11:01 | 显示全部楼层 来自 重庆沙坪坝区
还有很重要的一点,从自己做起,认真对待有限元方法,绝不参与利用有限元去“忽悠”别人的项目
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发表于 2010-4-18 13:05:19 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
太多人在用这些数值方法忽悠了
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发表于 2010-4-18 14:59:33 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
本帖最后由 ppengine 于 2010-4-18 15:00 编辑

我觉得有限元应用关键之处以及最大的难点就在于材料性质的描述。对于很多成熟金属类材料,对它们的性质及材料本构关系研究的比较透彻,当今的制作工艺也能很好的保证材料质量的稳定,因此用有限元方法能够对这类应用描述的比较精确,如机械,结构等领域。但是对于一些新兴材料,如高分子材料,复合材料,各项异性以及非匀质材料,很难对这些材料作出精确的描述,而且由于材料本身以及工艺技术的限制,生产的材料也并不十分稳定,只能达到一定的可靠性,存在一定的变异性。因此在应用这些材料的领域,具有很大的难度,计算结果也不能保证精确性。比如本人所研究的沥青混凝土材料便是这样的性质,其本身作为一种粘弹塑性材料,描述其力学行为便已经十分困难,加上其非匀质性,以及原材料性能不可避免的波动,以及应用于实际道路情况是所承受的荷载条件,以及气温,水文等气候条件无比的复杂性,现阶段的有限元技术根本不可能对其力学响应,乃至疲劳寿命等作出精确的描述,往往只能是定性,而不能定量。事实上,在道路这一领域,发达国家(主要是美国),在经历了有限元计算的一段热潮之后,已经重新回归于着重实验研究,基本上只是将有限元方法作为一个辅助方法来使用,最为重要的决策和研究成果说明都最终依赖于实际试验结果。因此,各个领域应用材料的差异必然导致有限元在各领域中发展的差异,并不能一概而论。在某些领域,有限元的广泛使用还需要其理论及技术的进一步发展和完善方可为之。

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发表于 2010-4-18 15:01:34 | 显示全部楼层 来自 辽宁沈阳
国内有限元要受到真正意义重视还要多少年?
这个不好讲,国内部分研究所还是很重视有限元的。可能有部分企业现在还不是很重视,对有限元的结果也不信任。
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发表于 2010-4-18 16:44:47 | 显示全部楼层 来自 河北张家口
发动机行业领导只重视性能计算,
结构有限元总是弱势,
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发表于 2010-4-18 20:01:51 | 显示全部楼层 来自 广东佛山
重视,应该是和我们所作的贡献,成正比的。只要我们能做出积极的贡献,企业的领导才会看到,才会投资,才会重视相关的研发人员。而我们所作的贡献,又受到很多方面的制约,外部的、内部的软硬欢迎,还有自己或者团队的经验、水平。例如,对有些问题,很难算出一个绝对准确的数值,只能拿来参考,那企业的领导就会认为你是可有可无的。
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发表于 2010-4-18 20:14:24 | 显示全部楼层 来自 重庆
说得有道理   大家努力吧
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发表于 2010-4-18 20:38:52 | 显示全部楼层 来自 广东广州
我认为有限元终究是个工具,它不可能代替实验,毕竟有限元计算分析出来的结果是需要实验去检验的,需要实验结果来对比的,脱离了实验的有限元分析就好像在沙滩上建高楼。当然我不是说有限元一无是处,毕竟我也是学有限元的,有限元可以让我们在产品设计阶段少走弯路,设计改进更有针对性,所以有限元与实验一样,是我们开发新产品的一个工具,记住是工具,不是基础或者根基之类的。作为工具,就会有趁手和不趁手,习惯不习惯、好用和不好用的区别,不能一概而论。我不知道楼主感慨现在有限元没有受到重视,要重视有限元,但不知楼主的重视是要到什么程度?难道像现在的英语一样,所有的学生都要学英语都要过四、六级才算重视呢?还是什么别的?其实英语也是个工具,作为工具就应该做工具应该做的东西,喧宾夺主是不切实际,也是不对的。只要做好自己的辅助作用,做好工具应该做的,这就是一个好工具,这样别人有困难是才会想起这样一件趁手的工具,作为有限元就要做好做配角的思想准备,不要想做主角。
一家之言,有些表达不清楚的请大家赐教

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发表于 2010-4-18 20:53:58 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
重视了又能怎样?
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发表于 2010-4-18 21:08:10 | 显示全部楼层 来自 山东潍坊
国内的有限元还有很长的路要走。哎,,,,,
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发表于 2010-4-18 22:00:46 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
需要几代人的努力啊!!!!!!!!
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发表于 2010-4-18 22:30:31 | 显示全部楼层 来自 挪威
同意楼主的观点,所谓创新,无不是从基础上创出来的.
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发表于 2010-4-18 22:40:39 | 显示全部楼层 来自 北京
个人感觉有限元可以用来发现规律,指导设计,但要涉及到具体数值上就难了
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 楼主| 发表于 2010-4-19 07:40:40 | 显示全部楼层 来自 湖北武汉
我认为有限元和实验的关系应该是相辅相成,首先通过大量的实验得到规律性的认识,然后设计有限元方案,对实验的某些关键现象进行重复。这里的设计有限元法案应该 包括材料参数,载荷,网格大小等因素,最终达到用数值计算对实验举一反三,再通过少量的实验对计算结果进行验证。
  我自己有限元做实验,实验这东西是很强调“量”的,必须是大量的实验,即使同一材料同一工况两次或者多次做的结果都不一致。拿最简单的准静态压缩实验来讲,一般材料机上读出的应变不是真实的,一般要加引伸计,加了引伸计还要受到你加的方向,读数等因素的影响。即便是力,是否对中,截面是否润滑等也左右的实验的真实性。常常要做10来次实验才能心里有底,更何况有些实验本身离散型就大,如高应变率的动态力学实验,爆炸冲击等,估计十来次的数据千差万别,都不知道信哪次的,当然我承认这和我们的实验条件有关系的的! 实验当然是必须的,但是我们辛苦做的实验,很多就只是个报告就完事了!后继工作没有了,国内很多研究所和高校就是这样的。打个比方:有些人是要做计算,报告上去后,申请项目0.5%不到的经费,boss也想做但是嫌贵,他认为计算嘛,电脑的事没有必要花这多钱!是的,boss也是重视,他愿意做计算,但是涉及到一定经费的后,他就不情愿了!说到底,数值计算的公信度不高,它就是个绣花枕头!
  没有人说数值计算无用,也没有人说要完全抛开实验。但是数值计算该处在什么样的位置上?他和理论以及实验应该被纳入到一个科学的发展框架里。这里谈重视应该不过分吧?
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发表于 2010-4-19 08:08:06 | 显示全部楼层 来自 上海
注重基础才是发展的途径呀!
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发表于 2010-4-19 11:00:55 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
本帖最后由 northwindgod 于 2010-4-19 11:10 编辑

我认为国内有限元软件没有发展起来的真正原因其实应该是体制问题。
   真正搞过有限元的人都应该比较清楚,说实话现有的有限元软件基本原理大家都非常清楚(当然国内很多著作在下不敢恭维),现有的方法也不像有些人所说的那么深不可测。接触过的一些搞有限元的人也都有过自己动手搞个软件的冲动,很多也做了一些自己的小东西。
   但最终为何都不了了之或者不成气候呢?这个问题接触过的不少人也都在反思,大多数的结论基本比较一致:“不是它有多难,实在是没有时间和精力”。这个结论表面上看起来很滑稽,这么重要的东西怎么能说没时间搞呢,说实话在国内大部分人真没时间搞这东西。
   说到底是科研指挥棒的问题。君不见《国家中长期科学和技术发展规划纲要》列出的内容不是材料就是生物。当然不否认这两方方面的重要性,但是并不是这两方面才是高科技,德国的机械、光学谁敢说不是高科技,法国的核物理谁敢说不是高科技,以色列的喷灌谁敢说不是高科技。反观另外一些国家,盲目的跟风追新,看人家造出电脑了以为高科技就是电脑,然后就使劲砸钱,弄到最后才发现大家都跟在人家屁股后面卖电脑。然后呢,又听说国外搞纳米材料很时髦,于是搞材料的都要带个“纳米”不然就没人给你经费。后来又听说纳米不流行了,老百姓都变精了,这时国外人家又搞出基因图了,于是又一股脑把钱砸向生物,所有大学都把原来农学的相关学科改名叫“生物XX” ,搞得很是时髦,热闹非凡,但是搞来搞去现在基本上是跟在人家屁股后面买人家的设备和药品还有种子。
    指挥棒如此,各单位也就自然要向指挥棒看齐。现在不论哪个单位,博士毕业、评职称、计算工作量哪个不是给你规定几篇ei、sci,大家比的就是数量。于是乎大家都跟着ei、sci的指挥棒走,盲目的追求“创新”,专门盯着国外的东西(当然真正有用的东西人家是不会给你盯的),只要国内没人搞过的不管有没有用,有没有前途蜻蜓点水搞一下发几篇文章继续换新的方向。而很多很有实际价值的方向因为已被业界公认,当然“创新性”要差一点,再者大家都懂了,也很难糊弄人,自然就没啥人愿意搞,就是搞了也要搞得多快好省,把国外的东西稍微改头换面,先起个古怪的名字把别人搞晕,等别人明白过来,论文已经发了,然后再换新的。
    更搞笑的是因为生物、天文、材料sci好发,而某“南X大学”又在国内专门搞“古生物”和“观星术”等,某日该校突然发现自己通过捡贝壳和数星星发的论文按sci数量已经超过“清X大学”和“北X大学”,突然发现自己形象高大许多,于是鼓起勇气说自己“连续五年排名国内第一”怕别人笑话还加上“外国人说的”。一时间“清X大学”和“北X大学”气不打一处来,但是也没办法,只好开会也搞生物也搞sci,搞了两年才把“南X大学”搞闭嘴,这事儿才算消停。
    这种环境下谁要搞别人已经搞烂了的“有限元软件”,学校会骂你“不创新,不给职称”,导师会骂你“瞎胡闹,不务正业”,同学同事会说你“没有文章,学术不行”,这会儿还博士没毕业呢或者毕业了还当着房奴呢,试问谁敢搞?
    偶尔有几个人冲动一下要搞,也会发现“冲动是魔鬼”,现在已经不是单打独斗的年代,像求伯君、王永民那样的英雄时代已经一去不复返,软件规模巨大,需要很多人同时协作才能在短时间内成形,但是因为与指挥棒相悖,哪个单位也不愿意干这费力不讨好的事儿,最终结果也是自娱自乐了。
    这个问题不是大家不明白,而是没办法。有一次大连理工大学欧进萍院士也谈到了这个问题,大工在有限元软件方面也是做得比较早而且坚持的比较好的单位了,也有自己的比较通用的有限元软件,但是基本上就是在国防和装备方面自己用,用他的话说就是“小打小闹”,但是因为有体制问题估计谁也没办法,你总不能让博士生们都给你当程序员吧,他们没法毕业自然也不会干的。
    指挥棒不改,这个问题恐怕很难解决。
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发表于 2010-4-19 11:24:32 | 显示全部楼层 来自 重庆
我认为国内有限元软件没有发展起来的真正原因其实应该是体制问题。
   真正搞过有限元的人都应该比较清楚,说实话现有的有限元软件基本原理大家都非常清楚(当然国内很多著作在下不敢恭维),现有的方法也不像有些人 ...
northwindgod 发表于 2010-4-19 11:00

真的是天大的笑话啊
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发表于 2010-4-19 11:26:01 | 显示全部楼层 来自 重庆
更搞笑的是因为生物、天文、材料sci好发,而某“南X大学”又在国内专门搞“古生物”和“观星术”等,某日该校突然发现自己通过捡贝壳和数星星发的论文按sci数量已经超过“清X大学”和“北X大学”,突然发现自己形象高大许多,于是鼓起勇气说自己“连续五年排名国内第一”怕别人笑话还加上“外国人说的”。一时间“清X大学”和“北X大学”气不打一处来,但是也没办法,只好开会也搞生物也搞sci,搞了两年才把“南X大学”搞闭嘴,这事儿才算消停。
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