有限元分析復(fù)習(xí)內(nèi)容(編輯修改稿)
2025-05-14 02:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 寬最小。P50，P8相鄰節(jié)點(diǎn)的號(hào)碼差最小答：一般首選三角形單元或等參元。對(duì)平直邊界可選用矩形單元，也可以同時(shí)選用兩種或兩種以上的單元。一般來說，集中力，集中力偶，分布在和強(qiáng)度的突變點(diǎn)，分布載荷與自由邊界的分界點(diǎn)，支撐點(diǎn)都應(yīng)該取為節(jié)點(diǎn)，相鄰節(jié)點(diǎn)的號(hào)碼差盡可能最小才能使半帶寬最小22. 為了保證解答的收斂性，單元位數(shù)模式必須滿足什么條件？答：（1）位移模式必須包含單元?jiǎng)傮w位移；（2）位移模式必須包含單元的常應(yīng)變；（3）位移模式在單元內(nèi)要連續(xù)，且唯一在相鄰單元之間要協(xié)調(diào)。在有限單元法中，把能夠滿足條件1和條件2的單元稱為完備單元，把滿足條件3的單元叫做協(xié)調(diào)單元或保續(xù)單元。23 有限元分析求得的位移解收斂于真實(shí)解得下界的條件。答：，，且位移在相鄰單元之間要協(xié)調(diào)。24. 簡述等參數(shù)單元的概念。答：坐標(biāo)變換中采用節(jié)點(diǎn)參數(shù)的個(gè)數(shù)等于位移模式中節(jié)點(diǎn)參數(shù)的個(gè)數(shù)，這種單元稱為等參單元。25. 有限元法中等參數(shù)單元的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？答：1）應(yīng)用范圍廣。在平面或空間連續(xù)體，桿系結(jié)構(gòu)和板殼問題中都可應(yīng)用。2）將不規(guī)則的單元變化為規(guī)則的單元后，易于構(gòu)造位移模式。3）在原結(jié)構(gòu)中可以采用不規(guī)則單元，易于適用邊界的形狀和改變單元的大小。4）可以靈活的增減節(jié)點(diǎn)，容易構(gòu)造各種過度單元。5）推導(dǎo)過程具有通用性。一維，二維三維的推導(dǎo)過程基本相同。26. 簡述四節(jié)點(diǎn)四邊形等參數(shù)單元的平面問題分析過程。答：（1）通過整體坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系的映射關(guān)系得到四節(jié)點(diǎn)四邊形等參單元的母單元，并選取單元的唯一模式；（2）通過坐標(biāo)變換和等參元確定平面四節(jié)點(diǎn)四邊形等參數(shù)單元的幾何形狀和位移模式；（3）將四節(jié)點(diǎn)四邊形等參數(shù)單元的位移模式代入平面問題的幾何方程，得到單元應(yīng)變分量的計(jì)算式，再將單元應(yīng)變代入平面問題的物理方程，得到平面四節(jié)點(diǎn)等參數(shù)單元的應(yīng)力矩陣（4）用虛功原理球的單元?jiǎng)偠染仃嚕詈笥酶咚狗e分法計(jì)算完成。27. 為什么等參數(shù)單元要采用自然坐標(biāo)來表示形函數(shù)？為什么要引入雅可比矩陣？答：簡化計(jì)算 得到形函數(shù)的偏導(dǎo)關(guān)系。28．ANSYS軟件主要包括哪些部分？各部分的作用是什么？答：：提供了一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)體建模及網(wǎng)絡(luò)劃分工具，用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型。：包括結(jié)構(gòu)分析、流體力學(xué)分析、磁場(chǎng)分析、聲場(chǎng)分析、壓電分析以及多種物理場(chǎng)的耦合分析，可以模擬多種物理介質(zhì)的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力。：可將計(jì)算后果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示等圖形方式顯示出來，也可將計(jì)算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示出來或輸出。29．ANSYS軟件提供的分析類型有哪些？答：結(jié)構(gòu)靜力分析、機(jī)構(gòu)動(dòng)力分析、結(jié)構(gòu)非線性分析、動(dòng)力學(xué)分析、熱分析、流體力學(xué)分析、電磁場(chǎng)分析、聲場(chǎng)分析、壓電分析。30．簡述ANSYS軟件分析靜力學(xué)問題的基本流程。答：：1）定義單元類型，2）定義實(shí)常數(shù)，3）定義材料屬性，4）創(chuàng)建實(shí)體幾何模型，5）劃分網(wǎng)絡(luò)；：1）定義分析類型，2）施加載荷和位移約束條件，3）求解； 三角形三節(jié)點(diǎn)單元的位移是連續(xù)的，應(yīng)變和應(yīng)力在單元內(nèi)是常數(shù)，因而其相鄰單元將具有不同的應(yīng)力和應(yīng)變，即在單元的公共邊界上和應(yīng)變的值將會(huì)有突變。 矩形單元的邊界上，位移是線性變化的，顯然，在兩個(gè)相鄰矩形單元的公共邊界上，其位移是連續(xù)的。 節(jié)點(diǎn)的選用原則：一般說，集中力、集中力偶、分布載荷強(qiáng)度的突變點(diǎn)、分布載荷與自由邊界的分界點(diǎn)、支承點(diǎn)都能贏取為節(jié)點(diǎn)。 單元的劃分原則：（1）劃分單元的數(shù)目，視要求的計(jì)算精度和計(jì)算機(jī)的性能而定。（2）單元的大小，可根據(jù)部位的不同而有所不同。 試述街節(jié)點(diǎn)力和節(jié)點(diǎn)載荷的區(qū)別。節(jié)點(diǎn)力是單元與節(jié)點(diǎn)之間的作用力；如果取整個(gè)結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，節(jié)點(diǎn)力為內(nèi)力，節(jié)點(diǎn)載荷是作用在節(jié)點(diǎn)上的外載荷。 試述求整體剛度矩陣
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