弹性力学与有限元考试复习简答题

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1、....1、简述有限单元法常分析的问题。答：有限单元法是一种用于连续场分析的数值模拟技术，他不仅可以对机械、建筑结构的位移场和应力场进行分析，还可以对电磁学中的电磁场、传热学中的温度场、流体力学中的流体场进行分析。2、在有限单元法中，位移模式应满足哪些基本条件。答：1位移函数在单元节点的值应等于节点位移（即单元内部是连续的）2所选位移函数必须保证有限元的解收敛于真实解3、简述有限单元法结构刚度矩阵的特点。答：对称矩阵奇异矩阵稀疏矩阵具有相对独立性4、简述有限单元法中单元刚度矩阵的性质。答：1．单元刚度矩阵是对阵矩

2、阵2．单元刚度矩阵的主对角线元素恒为正值3．单元刚度矩阵是奇异矩阵4．单元刚度矩阵仅与本身有关5、简述有限元法中选取单元位移函数（多项式）的一般原则。答：必须假定一个函数，所假定的位移函数必须满足两个条件：其一，它在单元节点上的值应等于节点位移；其二，由该函数出发得到的有限元解收敛于真实解。6、要保证有限单元法计算结果的收敛性，位移函数必须满足那些条件？参考....答：1、完备性条件：要求单元的位移函数必须能够满足刚性位移和常量应变状态2、协调性条件：要求单元的位移函数在单元内部必须是连续函数，且必须保证相邻单元

3、间位移协调9、用有限元法分析实际工程问题有哪些基本步骤？需要注意什么问题？1）建立实际工程问题的计算模型2）选择适当的分析工具侧重考虑以下几个方面1）前处理（Preprocessing）2）求解（Solution）3）后处理（Postprocessing10、在弹性力学中根据什么分别推导出平衡微分方程、几何方程、物理方程，这三个方程分别表示什么关系？答：根据静力学、几何学和物理学三方面条件，分别推导出平衡方程、几何方程和物理方程；三组方程分别表示：应力与载荷关系、应变与位移关系、应力与应变关系。11、什么是平面应

4、力问题？什么是平面应变问题？分别写出平面应力问题和平面应变问题的物理方程。答：平面应力问题是指很薄的等厚度薄板，只在板边上受有平行于板面并且不沿厚度变化的面力，同时，体力也平行于板面并且不沿厚度变化。对应的应力分量只有σxs，σys，τxyt参考....。而平面应变问题是指很长的柱形体，在柱面上受有平行于横截面并且不沿长度变化的面力，同时体力也平行于横截面并且不沿长度变化，对应的位移分量只有u和vP4512、由单元刚度矩阵组集成的整体刚度矩阵是否为满秩阵？缺秩多少？物理意义是什么？13、什么是等参变换单元？为什么

5、要采用等参变化？答：坐标变换中采用节点参数的个数等于位移模式中节点参数个数，这种单元称为等参单元等参单元的主要优点是：1应用范围广2讲不规则的单元变化为规则的单元后，易于构造位移模式3在原结构中可以采用不规则单元，易于适用边界的形状和改变单元的大小4可以灵活的增减节点，容易构造各种过度单元5推导过程具有通用性14、求解动力学方程有限元法的基本思路是什么？答：动力学问题转化成静力学问题15、有限元法存在的问题，其未来的发展？答：缺点：有限元计算，尤其是复杂问题的分析计算，所耗费的计算时间、内存和磁盘空间等计算资源是

6、相当惊人的。对无线求解域问题没有较好的处理办法。尽管现有的有限元软件多数使用了网络自适应技术，但在具体应用时，采用什么类型的单元、多大的网络密度等都要完全依赖使用者的经验参考....（优点：有限元法可以模拟各种几何形状复杂的结构，得出其近似解；通过计算机程序，可以广泛地应用于各种场合；可以从其他CAD软件中导入建好的模型；数学处理比较方便，对复杂形状的结构也能使用；有限元法和优化设计方法相结合，一边发挥各自的优点）未来发展自己发挥16、ANSYS程序的主要功能是什么？对于结构分析ANSYS可以进行哪些分析？答：能

7、够进行包括结构、热学、流体、声场、电磁场等多学科的研究结构静力学分析结构动力学分析结构屈曲分析热力学分析电磁场分析流体动力学分析压电分析声场分析17、简要说明ANSYS用户图形界面（GUI）上的主要菜单及功能。P130只需写第一句话18、简要说明典型的AHSYS分析过程及各步骤的主要工作内容。P128只需写大标题以及每段的第一个短句19、ANSYS中网格划分的三个主要步骤是什么？答：建立关键点，由这些点建立关键线，进而是面、体20、什么是实体模型？什么是有限元模型？答：划分网格之前的是实体模型划划分网格之后的是有

8、限元模型21、ANSYS载荷的种类有哪些？答：DOF（自由度）载荷、集中力和力矩、表面分布载荷、体积载荷、惯性载荷和耦合场载荷22、在POST1中考察什么结果？在POST26中考察什么结果？P129倒数第九行和倒数第八行23、ANSYS中动态分析与静态分析的主要不同点是什么？参考....P125的“结构静力学分析”的前两句和“结构动力学分析”的那一段24、简述材料力学和弹