工程中的有限元-必考点-北京科技大学.docx
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ANSYS考题
1.按照研究方法，分为：
连续介质单元，（三角形，四边形）——弹性力学
结构单元（四面体，五面体，六面体）——结构力学
2.连续介质单元是否有一维单元？
是！
——边界层单元
3.为什么商业软件中，节点是乱的？
因为这是软件自动优化的结果，以便于优化带宽或者波宽；
4.单元分析时如何编号？
从某一个角节点开始，按照逆时针进行编号！
5.形函数的性质有哪些？
a）Nixi,yj=δij=1,&i=j0,&i≠j
其中，Ni表示定义关于i节点的形函数，xjyj表示j节点的坐标
意思是关于i节点的形函数取本节点值时，形函数值为1，关于i节点的形函数取其他节点值时，形函数值为0。
b）在单元内任一点，位移的插值之和可以归一，否则不能反映单元刚体位移。
c）对于三节点三角形单元，形函数为线性插值函数。
6.有限元可不可以无模型就有网格？
可以。
7.ANSYS中什么叫P方法，什么叫h方法？
H方法：
指的是把网格加密使得单元特征尺寸变小，从而达到提高计算机计算进度的目的。
P方法：
网格不变，提高差值函数的阶数，以提高计算精度的方法。
8.做流固分析最好的软件是什么？
ANSYS
9.特征值计算不允许使用对称性，如做热场分析的时候千万不能用对称性，否则就成了绝热了。
10.有关单元分类：
一维单元：
线单元（结构单元，如：
杆单元，梁单元）、连续单元（接触线单元）；
二维单元：
结构单元（壳单元）、连续单元（三单元、四单元。
注意没有五边形单元，只有三角形，四边形）；
三维单元：
连续体单元（四面体-三棱锥、五面体-三棱柱、六面体）
2D：
四边形较好，3D：
六面体较好，四面体精度较差，但是传热学就无所谓了
11.当出现Copy命令的时候，注意事项：
1）如果实体已经被划分网格，则网格同时被复制；
2）如果新-旧网格具有共同边界，两网格之间并没有联系；
3）可以在组坐标中进行拷贝，但是只允许环向角度（DY）增量复制以及Z芳香（DZ）增量复制。
12.Reflect命令：
a）如果实体已经被划分网格，则经过镜像后，网格同时被复制。
b）如果新-旧网格具有共同边界，两网格之间并没有联系。
c）所有的方向均按激活坐标系，且必须是直角坐标系。
注意事项：
反射实体与单元后，先使用合并与压缩命令，将单元和节点的编号，按照重合位置，压缩重拍。
此时两个网格在共同面上，具有单一的节点编号，从而使得两个网格连接在一起。
简单的来说就是在Reflect命令后，要把网格进行消融。
13.平面应力：
指所有的应力都在一个平面内。
平面应变：
指所有的应变都在一个平面内。
14.连续介质（实体）单元是否只有二维、三维没有一维单元？
错！
ABAQUS扩展单元用于分析裂纹扩展。
15.为何商业软件中，节点是“乱的”？
实际上节点都不乱，而是商业软件的一种优化的结果。
其编号规则与求解器有关：
直接法：
稀疏带状求解法→优化带宽→一个单元内节点号差值min;
波阵求解法→优化波宽→绕节点单元号差值min.
16.对称边界：
结构单元中，垂直于界面位移为〇；热学中即为绝热。
17.有关装配：
把一个整体切开后，是为离散化，组装的时候只有在其公共节点初才可以。
离散后，平面中n个节点，只有2n个自由度。
从而形成内部约束，刚度↑、计算的位移↓。
18.压强、压力等在有限元运算中，是转换为“节点的向量”。
19.总刚度矩阵的性质：
a）对称性；
b）奇异性，需引入合适的位移约束；
c）稀疏（存在许多零元素）；
d）非零元素呈带状分布；
e）主元恒正。
根据物理性质可得此性质，正常情况下，主元占优。
1.有限元中数据单位：
长度量纲，mmm;力量纲，NN;质量量纲，KgKg;应力量纲，PaMPa密度量纲，Kg/m3T/mm3
2.什么是低阶单元，什么是高阶单元？
只有铰接单元，有边中点单元。
3.曲线拉伸。
步骤！
！
！
！
！
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！
！
！
！
！
4.旋转命令：
通过MOVE命令完成，但要在柱坐标下完成。
5.前处理中切换坐标系，对后处理并不影响，仍然是直角坐标系。
6.将坐标系转换为柱坐标时，拉伸的是扁形体；但不可对X方向（径向）偏移。
若已有网格，网格也会拉伸，但是效果不好，应该避免。
7.P52下，P77
8.C0连续性，m=1，要求m-1=0阶连续，即场函数自身连续，一般位移元得到的是位移的下限解。
9.轴对称中，所施加的力为总力。
10.有限元中分结构单元和连续单元，二者可以混合使用，如分析电风扇。
11.线单元：
12.C0连续：
本身连续+一阶导数连续。
13.四边形单元除了4、8节点，还能不能有567节点，——能！
14.拉格朗日等距插值法中，高阶的插值有可能出现负值。
尤其是在面力转换为节点力的时候有大用。
表现出来就是压应力下可能出现拉应力。
15.高阶单元在面上对面力进行分配的时候，不是算数平均数（即简单的平均数），表现在软件中就是会出现反向力的情况。
低阶单元进行分配时，是算数平均。
16.Hermite单元的特征：
节点自由度（基本未知量）既包含场函数基本函数，也包含场函数的导函数。
17.矩形单元——拉格朗日等距插值法；
三角形单元——自然面积坐标法。
18.三角形形函数：
1）采用自然面积坐标法。
2）针对某一节点的形函数，即为该节点面积的坐标值。
19.插值函数一般用多项式函数或3/5次样条函数，取多边形时，选Pascal三角形，由低阶到高阶选取。
尽量选完全多项式，不完全时尽量选对称项。
20.四单元八节点是拉格朗日等距插值法吗？
——不是。
因为拉格朗日每条横纵线的交点都是节点，因此应为4单元9节点。
21.在划分节点的时候：
1）不希望面内点，故不提倡拉格朗日用于高阶单元；
2）为了灵活性，允许四单元四节点在边界上取插补。
3）杆单元，对截面的形状不考虑，只考虑面积。
4）当COPY的NUMBEROFCOPIES是2时。
拷贝的是多少？
——共两个
5）梁单元从本质上说，只是一条线，因在有限元中并不能叠加。
6）氯气腐蚀用实体单元，震动用梁单元
7）如何表现梁
8）Plotctrls---style---size—displayofelements
9）现有有限元都是以位移为节点的基本未知量，位移的结果应该是最精确的结果。
其解值为基本解，
10）所有的商业软件都是在高斯点所取的应变值。
高斯点的精度，一定会比位移点的精度差，
11）应力=应变*？
？
矩阵，所以其精度和应变是一样的。
12）有限元分析的近似值，总是比精度值偏低，也就是所谓的下限解。
九章：
PPT直接从第三节开始讲的，前两节可以忽略、
位移一定是节点值，应力则是在高斯点计算。
一定要区别二者。
13）应力精度的改进：
角结点处最差，其次边中点，高斯积分点最好，应力在界面处跳跃。
商业软件中的四结点四单元为非协调单元，自制的则不然，因此精度较低。
有限元中的高斯点坐标是从查表中获得的。
低阶单元做平滑计算时有完美的公式，高阶单元则是利用低阶单元的公式，但边中点则需要二次计算。
非协调单元：
A.有内部位移。
B.完全二次式，完美单元C.一定是对低阶单元的改造，如平面4*4，空间6*8
关于三角形单元是否需要改进：
3*3不可用，3*6则是完美单元，因此不需要改进。
4*8不一定比4*4精度高，这是因为低阶单元有非协调单元。
热问题没有什么不行？
——热膨胀系数
切割后的物体之间是什么连接——粘接关系
Meshing→Clear→Areas时删除的是面上面的网格。
如果要删除图源则需要用Delete命令。
倒角是否通过LineFillet命令就完成了——错！
他只是创建了一个分界线，后续还应进行布尔粘/减。
一端固定，受力偶时的情况。
刚性延伸的方法:
A.长度多延伸40-50mm，多余的部分为刚体。
B.做1/4然后镜像，做完整的镜像时能够直接加载——不能！
要进行结点消融。
C.在端部加两个力偶，另一端约束。
3*6、4*8判断好坏，就是在创建多项式时，能否将其完全占满，及形成完全多项式。
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