第六百零一章 馮康有限元分析（力學）(第3/4頁)

必須包含單元的常應變，3.位移模式在單元內要連續，且位移在相鄰單元之間要協調。

24、簡述等引數單元的概念

答：座標變換中採用節點引數的個數等於位移模式中節點引數的個數，這種單元稱為等參單元。

25、有限元法中等引數單元的主要優點是什麼？

答：

1）應用範圍廣。在平面或空間連續體，杆繫結構和板殼問題中都可應用。

2）將不規則的單元變化為規則的單元后，易於構造位移模式。

3）在原結構中可以採用不規則單元，易於適用邊界的形狀和改變單元的大小。

4）可以靈活的增減節點，容易構造各種過度單元。

5）推導過程具有通用性。一維，二維三維的推導過程基本相同。

26、簡述四節點四邊形等引數單元的平面問題分析過程義

答：

（1）透過整體座標系和區域性座標系的對映關係得到四節點四邊形等參單元的母單元，並選取單元的唯一模式；

（2）透過座標變換和等參元確定平面四節點四邊形等引數單元的幾何形狀和位移模式；

（3）將四節點四邊形等引數單元的位移模式代入平面問題的幾何方程，得到單元應變分量的計算式，再將單元應變代入平面問題的物理方程，得到平面四節點等引數單元的應力矩陣

（4）用虛功原理球的單元剛度矩陣，最後用高斯積分法計算完成。

27、為什麼等引數單元要採用自然座標來表示形函式？

答：簡化計算

28、為什麼要引入雅可比矩陣？

答：得到形函式的偏導關係。

29、ANSYS軟體主要包括哪些部分？各部分的作用是什麼？

答：

1.前處理模組：提供了一個強大的實體建模及網路劃分工具，使用者可以方便地構造有限元模型。

2.分析計算模組：包括結構分析、流體力學分析、磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多種物理場的耦合分析，可以模擬多種物理介質的相互作用，具有靈敏度分析及最佳化分析能力。

3.後處理模組：可將計算後果以彩色等值線顯示、梯度顯示、向量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示等圖形方式顯示出來，也可將計算結果以圖表、曲線形式顯示出來或輸出。

30、ANSYS軟體提供的分析型別有哪些？

答：結構靜力分析、機構動力分析、結構非線性分析、動力學分析、熱分析、流體力學分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析。

31、簡述ANSYS軟體分析靜力學問題的基本流程。

答：1.前處理器：1）定義單元型別，2）定義實常數，3）定義材料屬性，4）建立實體幾何模型，5）劃分網路；2.求解器：1）定義分析型別，2）施載入荷和位移約束條件，3）求解；3.一般後處理器。

補充：

1.滿足保證收斂是要求選取位移模式中的1）、2）條件的單元稱為完備單元，吧滿足條件3）的稱為協調單元或保持單元。

2.節點編號的選取原則：在進行編號時，要儘量使同一單元的相鄰節點的號碼差儘可能小，一邊最大限度地縮小剛度矩陣的頻寬，節省儲存、提高計算效率。

3.三角形單元和矩形單元中待定常變數反映的是剛體位移，a2x，a3y，a5x，a6y反映的是常應變。

4.三角形三節點單元的位移是連續的，應變和應力在單元內是常數，因而其相鄰單元將具有不同的應力和應變，即在單元的公共邊界上和應變的