有限元法理论及应用大作业1、 试简要阐述有限元理论分析的基本步骤主要有哪些
答:有限元分析的主要步骤主要有:(1)结构的离散化,即单元的划分;(2)单元分析,包括选择位移模式、根据几何方程建立应变与位移的关系、根据虚功原理建立节点力与节点位移的关系,最后得到单元刚度方程;(3)等效节点载荷计算;(4)整体分析,建立整体刚度方程;(5)引入约束,求解整体平衡方程
2、有限元网格划分的基本原则是什么
指出图示网格划分中不合理的地方
题 2 图答:一般选用三角形或四边形单元,在满足一定精度情况,尽可能少一些单元
有限元划分网格的基本原则: 1
拓扑正确性原则
即单元间是靠单元顶点、或单元边、或单元面连接2
几何保持原则
即网络划分后,单元的集合为原结构近似3
特性一致原则
即材料相同,厚度相同4
单元形状优良原则
单元边、角相差尽可能小5
密度可控原则
即在保证一定精度的前提下,网格尽可能的稀疏一些
(a)(b) 中节点没有有效的连接,且(b)中单元边差相差很大
(c)中没有考虑对称性,单元边差很大
3、分别指出图示平面结构划分为什么单元
有多少个节点
多少个自由度
题 3 图答:(a)划分为杆单元, 8 个节点, 12 个自由度
(b)划分为平面梁单元, 8 个节点, 15 个自由度
(c)平面四节点四边形单元,8 个节点, 13 个自由度
(d)平面三角形单元, 29 个节点, 38 个自由度
4、什么是等参数单元
答:如果坐标变换和位移插值采用相同的节点,并且单元的形状变换函数与位移插值的形函数一样,则称这种变换为等参变换,这样的单元称为等参单元
5、在平面三节点三角形单元中,能否选取如下的位移模式,为什么
26543221),(),(yxyxvyxyxu(2)
2652423221),(),(yxyxyxvyxyxyxu答:(1)不能,因为位移函数