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20xx年素材思考題(答案)(參考版)

2024-11-16 01:00本頁面
  

【正文】 。97 劃分網(wǎng)格與實(shí)體單元一樣需要考慮網(wǎng)格質(zhì)量、網(wǎng)格密度等,如果有孔不必在孔的附近加密網(wǎng)格單元,因?yàn)樵趯?shí)際中不會(huì)出現(xiàn)溫度集中的現(xiàn)象,在進(jìn)行溫度場(chǎng)分析的過程中,趨于采用均勻一致的網(wǎng)格。95 不是,沒有施加指定熱邊界條件,相當(dāng)于對(duì)此邊界條件施加了絕熱邊界條件。在做熱應(yīng)力分析時(shí),需要設(shè)置熱膨脹系數(shù)。92 不需要。②材料發(fā)生塑性變形需滿足不可壓縮條件的非協(xié)調(diào)元 ③幾何非線性非協(xié)調(diào)廣義雜交及精化雜交平面四節(jié)點(diǎn)單元 ④基于非協(xié)調(diào)模式的幾何非線性廣義雜交退化殼單元 ⑤幾何非線性非協(xié)調(diào)圓柱殼單元,前提是該模型具有解析解;;;。:Wilson單元。82 不對(duì)。此外,在一些特殊的場(chǎng)合,會(huì)用到局部鋼化或其它一些處理形式,同樣需要對(duì)節(jié)點(diǎn)自由度進(jìn)行處理。而實(shí)體單元節(jié)點(diǎn)表示的是一個(gè)空間點(diǎn)。第八章思考題。在求解設(shè)置時(shí)要注意單元的選取和相應(yīng)的option是設(shè)置是否合理。實(shí)體單元形函數(shù)采用Largrange插值多項(xiàng)式,必須包括常數(shù)項(xiàng)和線性項(xiàng);梁?jiǎn)卧捎肏ermite多項(xiàng)式,結(jié)點(diǎn)參數(shù)中必須包括場(chǎng)函數(shù)導(dǎo)數(shù)的結(jié)點(diǎn)值。78 試比較實(shí)體單元的形函數(shù)與梁?jiǎn)卧男魏瘮?shù)在構(gòu)造方法及函數(shù)特性上的差異。77 試比較桿單元與梁?jiǎn)卧男魏瘮?shù)有何異同?答:梁?jiǎn)卧堑拿總€(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)線位移自由度和三個(gè)角位移自由度;桿單元的每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)位移自由度,桿單元只需對(duì)節(jié)點(diǎn)位移設(shè)計(jì)形函數(shù),而梁?jiǎn)卧枰獙?duì)節(jié)點(diǎn)位移和節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角分別設(shè)計(jì)形函數(shù)。在Option(桿單元)設(shè)置中,桿只能拉不能壓。?可以,因?yàn)槭橇航Y(jié)構(gòu)74 如果要模擬大氣中的腐蝕性氣體對(duì)建筑物橫梁的局部腐蝕效果,可以使用梁?jiǎn)卧M(jìn)行模擬嗎?不可以。不可以。同時(shí)承受彎矩和軸力的構(gòu)件。72 什么樣的工程對(duì)象可以使用梁?jiǎn)卧M(jìn)行模擬? 答:梁是一種幾何上一維而空間上二維或三維的單元,主要用于模擬一個(gè)方向長(zhǎng)度大于其它兩方向的結(jié)構(gòu)形式。變形時(shí),邊中點(diǎn)不能保證一直在原邊中點(diǎn)的位置第七章思考題71: 為什么梁?jiǎn)卧男魏瘮?shù)沒有像實(shí)體單元的形函數(shù)那樣構(gòu)造,即不是按照多項(xiàng)式的階數(shù),由低向高逐次遞增?答:因?yàn)榱簡(jiǎn)卧?,需要?duì)節(jié)點(diǎn)位移和節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角分別設(shè)計(jì)形函數(shù)。610 會(huì)變好611當(dāng)材料發(fā)生大變因此不宜采用具有邊中結(jié)點(diǎn)的高階單元。當(dāng)采用減縮積分方案時(shí),會(huì)出現(xiàn)零變形能模式,且奇異能量模式要出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)網(wǎng)格中,必須具備以下三個(gè)條件:,積分點(diǎn)個(gè)數(shù)較少。此時(shí),要細(xì)心檢查計(jì)算結(jié)果;(2)對(duì)四邊形四結(jié)點(diǎn)單元采用減縮積分方案:(3)在應(yīng)力梯度較大的位置必須密畫網(wǎng)格以減緩剪切鎖閉現(xiàn)象,提高計(jì)算精度;(4)當(dāng)計(jì)算模型設(shè)計(jì)大變形(大應(yīng)變)問題時(shí),不適合采用高階單元,此時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮采用非協(xié)調(diào)單元。解決方法:(1)采用高階單元。也正因?yàn)槿绱耍葏⒃殉蔀橛邢拊ㄖ袘?yīng)用最為廣泛的單元形式。借助于等參數(shù)單元可以對(duì)于一般的任意幾何形狀的工程問題和物理問題方便地進(jìn)行有限元離散,其優(yōu)點(diǎn)有:對(duì)單元形狀的適應(yīng)性強(qiáng);單元特性矩陣的積分求解方便(積分限標(biāo)準(zhǔn)化);便于編制通用化程序。i=1i4位移函數(shù)一般原則有:(1)廣義坐標(biāo)的個(gè)數(shù)應(yīng)該與結(jié)點(diǎn)自由度數(shù)相等;(2)選取多項(xiàng)式時(shí),常數(shù)項(xiàng)和坐標(biāo)的一次項(xiàng)必須完備;(3)多項(xiàng)式的選取應(yīng)由低階到高階;(4)盡量選取完全多項(xiàng)式以提高單元的精度。(x,h)186。238。,當(dāng)j=i。第六章思考題61 形函數(shù)的特點(diǎn):(ξ,η)是ξ,η的雙線性函數(shù)。這是否意味著在軸對(duì)稱體上的相應(yīng)位置點(diǎn)上作用了一個(gè)集中力?答:不是,相當(dāng)于此位置點(diǎn)繞軸旋轉(zhuǎn)形成的環(huán)線上施加了均布載荷第五章思考題51:四面體十結(jié)點(diǎn):三棱柱六結(jié)點(diǎn):三棱柱十五結(jié)點(diǎn):六面體二十結(jié)點(diǎn):52(1)將扭矩轉(zhuǎn)化成為一對(duì)或多對(duì)施加于節(jié)點(diǎn)處,讓這些力偶之合等于欲施加的扭矩。分析軸對(duì)稱問題在建模時(shí),為了保證徑向坐標(biāo)恒正,模型必須建立在第一或第四象限。只要是一個(gè)縱向截面,單元模型可以建立在xoy面內(nèi)的任何區(qū)域。此問題可以作為軸對(duì)稱問題求解嗎?如果酒瓶是傾斜撞到地面呢?答:完全接觸掉落地面能作為軸對(duì)稱問題求解,垂直掉下來的時(shí)候受力是對(duì)稱的。隱式方法無條件穩(wěn)定,適合求解金屬成形問題、彎曲與拉伸變形的非耦合求解、高精度的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分等等。在求解非線性問題時(shí),則通過一系列線性逼近(Newton-Raphson)來求解;要求轉(zhuǎn)置非線性剛度矩陣[k];收斂時(shí)候需要小的時(shí)間步;對(duì)于高度非線性問題無法保證收斂。該算法中的增量步可以比較大,至少可以比顯式算法大得多,但是實(shí)際運(yùn)算中上要受到迭代次數(shù)及非線性程度的限制,需要取一個(gè)合理值。在求解非線性問題時(shí),塊質(zhì)量矩陣需要簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)置;方程非耦合,可以直接求解;無須轉(zhuǎn)置剛度矩陣,所有的非線性問題(包括接觸)都包含在內(nèi)力矢量中;內(nèi)力計(jì)算是主要的計(jì)算部分;但保持穩(wěn)定狀態(tài)需要小的時(shí)間步。因此需要的內(nèi)存也比隱式算法要少。39最大半帶寬為10 310 結(jié)構(gòu)剛度矩陣在未加約束前具有奇異性、對(duì)稱性、稀疏性和非零系數(shù)帶狀分布 311?在柱坐標(biāo)系下建立圓周轉(zhuǎn)動(dòng)位移為0/對(duì)于該模型不用施加位移約束, 不對(duì),要在上下邊建立對(duì)稱邊界條件313 ?是沒有定義材料特性/應(yīng)該是沒有給單元賦予材料屬性,在前處理的過程中定義了材料特性之后,需要在劃分網(wǎng)格時(shí)給單元制定材料屬性,二者不會(huì)自動(dòng)匹配。在集中力作用點(diǎn)一定是硬點(diǎn)(既是關(guān)鍵點(diǎn)又是作用點(diǎn))37不是,插值函數(shù)不一定必須是多項(xiàng)式,也可以采用三角函數(shù)或指數(shù)函數(shù)組成的乘積表示。34平面單元一般為三角形單元和四邊形單元,不可以創(chuàng)建五邊形單元 35 節(jié)點(diǎn)編號(hào),節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值和自由度,單元定義36 劃分網(wǎng)格時(shí)注意應(yīng)力集中的地方,網(wǎng)格應(yīng)該適當(dāng)加密,可以提高求解精度。屋頂收到重力垂直于屋頂平面,故不可以簡(jiǎn)化成平面應(yīng)力問題。213 錯(cuò)誤的原因是底部約束不足。212 只要建模時(shí)采用了柱坐標(biāo),在General Postproc模塊中,可以直接以柱坐標(biāo)方式顯示圓環(huán)內(nèi)的計(jì)算結(jié)果,對(duì)嗎?答,不對(duì)。210 如果要模擬在一杯溶液中放入一塊金屬,當(dāng)溶液和金屬塊已經(jīng)完成建模后,用一條什么布爾計(jì)算命令能最簡(jiǎn)潔地實(shí)現(xiàn)以上物體的幾何位置相容要求? 答:Overlap(布爾搭接運(yùn)算)。26對(duì)于一個(gè)立方體,采用Reflect命令,選擇YZ平面為鏡像面進(jìn)行反射后,形成兩個(gè)貼合立方體,兩個(gè)立方體在公共邊界上是什么關(guān)系? 沒有關(guān)系27進(jìn)行平移工作平面的平移時(shí),某方向的平移值是值沿整體x,y,z坐標(biāo)系的值還是指沿工作平面Wx、Wy、Wz坐標(biāo)系的值? 沿工作平面Wx、Wy、Wz坐標(biāo)系的值28在一個(gè)鋼質(zhì)圓筒的側(cè)壁加焊一個(gè)銅質(zhì)手把,ANSYS建模時(shí),需要執(zhí)行布爾ADD運(yùn)算命令,對(duì)嗎?不對(duì),應(yīng)該用Glue命令,布爾Add命令必須是針對(duì)同級(jí)材料的圖元。而在計(jì)算固有特性時(shí)則趨于采用較均勻的網(wǎng)格形式。23用有限元法分析實(shí)際工程問題時(shí)有哪些基本步驟?需要注意什么問題?答:結(jié)果的離散化1)建立實(shí)際工程問題的計(jì)算模型:利用幾何、載荷的對(duì)稱性簡(jiǎn)化模型,建立等效模型2)選擇適當(dāng)?shù)姆治龉ぞ?,?cè)重考慮以下幾個(gè)方面:多物理場(chǎng)耦合問題,大變形,網(wǎng)格重劃分3)前處理(Preprocessing)建立幾何模型(Geometric Modeling ,自下而上,或基本單元組合)有限單元?jiǎng)澐郑∕eshing)與網(wǎng)格控制4)求解(Solution)給定約束(Constrain)和載荷(Load),求解方法選擇,計(jì)算參數(shù)設(shè)定5)后處理(Postprocessing)后處理的目的在于分析計(jì)算模型是否合理,提出結(jié)論,用可視化方法縫隙計(jì)算結(jié)果,最大最小值分析,特殊部位分析24對(duì)于結(jié)構(gòu)受力分析問題,應(yīng)當(dāng)如何把握單元網(wǎng)格疏密?答:結(jié)構(gòu)受力分析應(yīng)劃分疏密不同的網(wǎng)格,因?yàn)榇藭r(shí)存在應(yīng)力集中現(xiàn)象,在計(jì)算數(shù)據(jù)變化梯度較大的部位(如缺口附近的應(yīng)力集中區(qū)域),為了較好地反映數(shù)據(jù)變化規(guī)律,需要采用比較密集的挽歌。該窗口敘述了輸入命令執(zhí)行的結(jié)果。顯示使用者所建立的模塊及查看結(jié)果分析。該窗口時(shí)輸入命令的地方,同時(shí)可監(jiān)視命令的歷程。尤其是最后一個(gè)“自由按鈕”具有動(dòng)態(tài)模型模式(dynamic model mode),點(diǎn)擊后,按住鼠標(biāo)左鍵可以平移圖形,滾動(dòng)中間滾輪可以縮放圖形,按住鼠標(biāo)右鍵圖形可以隨手腕的炫動(dòng)而作三維旋轉(zhuǎn)。⑶模型控制工具條(Model Contrl Toolbar)。⑵主菜單(Main M
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