有限元分析基础复习要点.pdf

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1、复习要点 复习要点 1.弹性力学解的形式以及有限元解的性质。2.历史上首次使用的单元形状。3.有限元方法的应用场合及其开展。4.有限元方法的研究人员有几类？5.有限元软件的架构。6.等参元的构造方法和性质。7.计算模态分析的数学本质。8.梁理论的种类及特点？9.有限元解及网格密度的关系，及理论解的关系。10.等参元的局部坐标系特点。11.不同的梁理论适用范围。11.剪切锁死，沙漏，减缩积分，零能模式的概念。12.显示算法和隐式算法。13.有限元软件的开展趋势。14.板、壳、膜单元的定义。15.接触算法的根本算法及其特点。16.两种模态分析方法的特点。17.圣维南原理。18.常用的强度理论。19

2、.有限元刚度矩阵的特点。20.应变矩阵的特点。21.有限元对网格的要求。22.压力容器的建模方法？油罐，储气罐，槽车，对称或不对称 的建模方法 23.机械联接面上接触网格的划分。24.模态计算结果对机床构造优化的意义。25.单元插值函数和结点位移，求给定点的位移。26.单元插值函数和结点温度，求给定点的温度。27.传热学的三个根本定律。课后练习汇总(一)用软件进展有限元分析的几个步骤是什么？(二)基于位移的有限元法求出的是结点位移还是单元的位移？(三)机械工程中，有限元法有什么用处？(四)列举几个有限元法可以应用的工程学科。(五)什么是插值函数？(六)什么是广义胡克定律？(七)有限元软件中常见

3、的单元类型有几种？分别说明这几种单元的应用场合(八)传统的机械设计中，零件强度的校核方法及现代的机械设计有和不同？(九)有限元方法的实施主要是依靠手工计算还是商业软件？(十)有限元法能够用于固体构造的分析，是否可以用于流体、热、电磁场、声场的分析？(十一)传统的机械零件强度校核中，一般要求零件形状简单，可以简化成杆或者梁，有限元方法有这方面的要求么？(十二)CAD 建模得到的模型及有限元的模型之间有什么联系？(十三)列举常用的 5 个常用有限元软件？(十四)工程中常用的模拟、仿真技术除了有限元方法以外，还有哪几种？(十五)主流的有限元软件架构一般是怎样的？(十六)CAD 软件经常在有限元软件中

4、经常扮演什么角色？(十七)有限元分析在机械设计中能起到什么作用？(十八)有限元方法及弹性力学的关系是什么？(十九)什么是材料的真应力-应变曲线，跟有限元分析有什么关系？(二十)什么是 Tresca 应力和 Mises 应力？分别说明其应用场合。(二十一)推导微元体 x 方向的平衡条件。(二十二)推导微元体 x 方向的几何方程。(二十三)解释面力、体力、压力的含义。(二十四)写出平衡方程并说明其含义。(二十五)写出几何方程并说明其含义。(二十六)写出物理方程并说明其含义。(二十七)弹性力学的根本假定是什么？简要说明。(二十八)第三强度理论及第四强度理论的差异是什么？(二十九)根据第三强度理论或第

5、四强度理论得到的等效应力本质上都是标量性质的，试样拉伸时测得的拉伸应力那么是一个矢量性质的应力分量，为什么标量性质的等效应力可以跟一个矢量性质的应力分量进展比拟？(三十)试建立上述变截面杆的刚度-位移-载荷关系。(三十一)有限元刚度矩阵有哪些特点？(三十二)什么是应变矩阵？(三十三)有限元法如何求解非结点处的位移？(三十四)简述插值函数在有限元法中的作用。(三十五)假设下述单元三结点的位移，试求下述插值函数的系数并求出单元内x4,y4处的各应力分量。(三十六)(三十七)插值函数在等参元中的三个作用是什么？(三十八)说出等参元的三个特点。(三十九)等参元的插值函数及非等参元的插值函数有什么差异？

6、(四十)等参元中采用的局部坐标是一种什么坐标系？(四十一)什么是等参元？(四十二)什么是沙漏现象？(四十三)什么是零能模式？(四十四)什么是减缩积分？(四十五)什么是有限元位移解的下限性质？(四十六)雅可比矩阵对单元形状的要求是什么？(四十七)什么是应力磨平？(四十八)有限元中常见的梁单元理论有哪些？(四十九)基于经典梁理论推导平面梁单元的刚度矩阵。(五十)举例说明机械设计中哪些构造可以简化成经典梁单元建立有限元模型？(五十一)平面梁单元及三维梁单元主要差异在哪里？(五十二)基于经典梁理论推导三维梁单元的刚度矩阵。(五十三)举例说明机械设计中哪些构造可以简化成 Timoshenko 梁单元建立

7、有限元模型？(五十四)Timoshenko 和 Euler-Bernoulli 梁理论主要差异在哪里？(五十五)基于 Timoshenko 梁理论推导二维梁单元的刚度矩阵。(五十六)梁理论中考虑剪切变形后会带来什么问题？有哪些解决措施？(五十七)板、壳、膜三种单元的差异是什么？(五十八)比拟厚的构造和比拟薄的构造分别采用哪种单元比拟适宜？(五十九)常用的壳理论有哪些？(六十)什么是平面问题？(六十一)解释平面应力、平面应变和轴对称的含义。(六十二)平面应力分析中的集中力跟三维问题中的集中力有何不同？(六十三)平面应变分析中的集中力跟三维问题中的集中力有何不同？(六十四)轴对称问题中的集中力跟三

8、维问题中的集中力有何不同？(六十五)画出螺栓、垫片、减振垫铁的轴对称有限元模型示意图。(六十六)说出三种常见的网格划分方法。(六十七)网格生成中的映射算法有什么局限性？(六十八)网格生成中的拉伸扫略算法有什么局限性？(六十九)目前的网格划分技术是否能对任意形状的区域进展四边形或者六面体的网格划分？(七十)有限元分析对网格形状的要求有哪些？(七十一)如何评价网格密度适宜及否？(七十二)网格划分算法中哪些是比拟成熟的算法，能够快速、高质量、自动化地生成网格？(七十三)计算模态分析的原理是什么？(七十四)试验模态分析的原理是什么？(七十五)计算模态分析的结果及构造上施加的载荷有关系么？(七十六)计算

9、模态分析及试验模态分析各有什么特点？举例说明。(七十七)模态分析在机械构造设计中有何应用，举例说明。(七十八)非线性的有限元模型能否进展计算模态分析？(七十九)零件分析及整机分析的不同之处有哪些？(八十)零件分析及整机分析的精度和准确性有何差异？(八十一)影响整机分析精度和准确性的主要因素是什么？(八十二)考虑外表粗糙度影响的接触建模方法有哪些？(八十三)哪些情况下可以不考虑粗糙度对接触性质的影响？(八十四)商业软件中提供的接触算法通常有哪些？(八十五)罚函数法及拉格朗日法的接触计算结果有何差异？(八十六)接触模型中的两个接触面的名字叫什么？(八十七)那种接触算法可能会产生接触侵入？(八十八)

10、接触问题属于一种强烈的状态非线性问题，也可以导致大位 移的非线性，这种说法对么？说明原因。(八十九)接触模型中对接触外表的网格有什么要求？(九十)配合外表的接触模型中，对配合外表的网格有什么要求？(九十一)包含接触单元的有限元模型，是否可以进展模态分析？(九十二)零件分析及整机分析的不同之处有哪些？(九十三)零件分析及整机分析的精度和准确性有何差异？(九十四)影响整机分析精度和准确性的主要因素是什么？(九十五)考虑外表粗糙度影响的接触建模方法有哪些？(九十六)哪些情况下可以不考虑粗糙度对接触性质的影响？(九十七)什么是隐式算法？有什么特点，代表性算法有哪些？(九十八)什么是显式算法？有什么特点

11、？代表性的软件有哪几个？(九十九)隐式算法及显式算法的结果有什么差异？(一百)显式算法的稳定性如何？隐式算法呢？(一百一)时间较长的瞬态分析采用什么算法比拟适宜？(一百二)爆炸、冲击问题的分析采用什么算法比拟适宜？(一百三)显式算法和隐式算法对单元的尺度有什么要求？(一百四)显式算法和隐式算法哪一种计算效率高？为什么？(一百五)热传递方式有几种根本方式？具体说明。(一百六)传导的热流强度由什么定律决定？写出表达式并说明。(一百七)对流的热流强度由什么定律决定？写出表达式并说明。(一百八)辐射的热流强度由什么定律决定？写出表达式并说明。(一百九)什么是热生成？写出表达式并说明。(一百一十)什么是热容量？写出表达式并说明。(一百一十一)有限元中温度分析的微分方程是什么样子的？写出来并及结 构分析的微分方程加以比拟，说明异同。(一百一十二)温度分析单元中的插值函数及构造单元有和差异？(一百一十三)温度分析中的自由度约束是指什么？载荷呢？(一百一十四)热应力分析有几种方法？各有什么特点？