有限元设计在传感器领域的应用有哪些(有限元设计在传感器领域的应用研究)

导语：有限元设计在传感器领域的应用

有限元法的基本思想：将求解域分割成通过节点互连的有限个单元，给每一单元假定一合适近似解，通过推导该域满足的条件（平衡方程，物理方程，几何方程，边界条件等）获得该问题的解。

随着计算机技术的发展，基于软件的有限元计算越来越简便，其应用已经渗透到设计行业的各个领域。通过有限元的应用我们可以减少繁琐的力学计算，缩短设计周期，降低研发成本，能为产品设计与性能评估提供可靠的理论依据。

计算机技术的发展和广泛应用，给有限元法的发展带来了革命性的变化，有限元法在研发中显示出其无与伦比的优越性，成为了企业在日益激烈的市场竞争中制胜的重要工具。在层出不穷的有限元软件中，目前通用的分析软件有：ANSYS、I-DEAS、ABAQUS、NASTRAN等。有限元分析工作通常包含三个阶段：

1、前处理阶段

1.1建立求解域的物理模型并简化；

1.2将求解域离散成通过节点互连的有限个单元，获得单元刚度矩阵，并组装成整体结构刚度矩阵；

1.3将非节点载荷往节点移置组成载荷矩阵；

1.4得到整体刚度方程。

2、求解阶段

将边界条件代入整体刚度方程，通过高斯消元等办法得到问题的解。

3、后处理阶段

用图形显示或列表输出评价分析结果。

在日益激烈的市场竞争中，有限元导入设计应用缩短了样机的试制过程，增加了产品的可靠性。可在产品设计阶段发现潜在的风险，并基于可视化的三维模型实现结构优化，有效的降低开发试制经费，缩短产品的开发周期。

有限元法的发展和应用，给称重传感器开发带来了全新的设计方法，不断地更新开发人员的设计理念，为其能够迅速地开发出不断适应市场需求的产品带来了极大的便利。随着科学技术的不断发展，市场竞争日益激烈，设计人员需要更好的适应企业发展的有限元软件的应用。今后，有限元法在称重传感器设计中的应用将有以下趋势：

1. 由单一的零件模拟向整机模拟方向发展；

2. 由单一的应力分析向温度、电磁等多场综合模拟方向发展；

3. 由线性分析向非线性分析发展；

4. 在有限元分析功能不断完善的基础上，向优化设计及可靠性分析等综合功能评估方向发展。

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