欧美精品一二区,性欧美一级,国产免费一区成人漫画,草久久久久,欧美性猛交ⅹxxx乱大交免费,欧美精品另类,香蕉视频免费播放

有限元分析與應(yīng)用培訓(xùn)教程.ppt

上傳人:max****ui 文檔編號:14555583 上傳時間:2020-07-23 格式:PPT 頁數(shù):61 大?。?25KB
收藏 版權(quán)申訴 舉報 下載
有限元分析與應(yīng)用培訓(xùn)教程.ppt_第1頁
第1頁 / 共61頁
有限元分析與應(yīng)用培訓(xùn)教程.ppt_第2頁
第2頁 / 共61頁
有限元分析與應(yīng)用培訓(xùn)教程.ppt_第3頁
第3頁 / 共61頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

14.9 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《有限元分析與應(yīng)用培訓(xùn)教程.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《有限元分析與應(yīng)用培訓(xùn)教程.ppt(61頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、有限元分析與應(yīng)用----------習(xí)題課,2,線彈性力學(xué)靜力問題有限元法計算列式的推導(dǎo)是如何采用彈性力學(xué)問題基本方程?,,答: (1) 假設(shè)單元的位移場模式,,(2) 代入到幾何方程,得,,(3) 代入到物理方程,得,(5) 疊加到總剛陣,得到結(jié)構(gòu)的平衡方程,3,2. 圖示彈性力學(xué)平面問題,采用三角形常應(yīng)變元,,網(wǎng)格劃分如圖,試求:,(1) 計算在你的結(jié)點編號下的系統(tǒng)剛度矩陣的半帶寬;,(2) 根據(jù)圖中結(jié)構(gòu)的邊界約束狀態(tài),指出那些結(jié)點自由度的,位移已知并且為何值。,解:,4,3. 彈性力學(xué)有限元中,平面等參數(shù)單元中的“等參數(shù)”,概念是何意思? 該單元在跨相鄰單元時,位移場連,續(xù)嗎? 應(yīng)力

2、場連續(xù)嗎?,5,4. 回答下列問題:,6,4. 回答下列問題:,7,5. 對于平面、空間實體單元,位移有限元計算結(jié)果中,,位移和應(yīng)力解結(jié)果的精確度是相當(dāng)嗎?如果精度不相,當(dāng),哪一個解較精確?,6. 判斷 ( )1. 對于高壓電線的鐵塔那樣的框架結(jié)構(gòu)的模型化處理使用梁單元 。 ( )2. 不能把梁單元、殼單元和實體單元混合在一起作成模型。( )3. 四邊形的平面單元盡可能作成接近正方形形狀的單元 。 ( )4. 平面應(yīng)變單元也好,平面應(yīng)力單元也好,如果以單位厚度來作模型化處理的話會得到一樣的答案 。,6. 判斷 ( )5. 一般應(yīng)力變化大的地方單元尺寸要劃的小才好。 ( )6. 所謂全約束只要將

3、位移自由度約束住,而不必約束轉(zhuǎn)動自由度。 ( )7. 同一載荷作用下的結(jié)構(gòu),所給材料的彈性模量越大則變形值越小 。 ( )8. 一維變帶寬存儲通常比二維等帶寬存儲更節(jié)省存儲量。,,7. 填空,1平面應(yīng)力問題與薄板彎曲問題的彈性體幾何形狀都是薄板,但前者受力特點是: ,變形發(fā)生在板面內(nèi);后者受力特點是: 的力的作用,板將變成有彎有扭的曲面。 2平面應(yīng)力問題與平面應(yīng)變問題都具有三個獨立的應(yīng)力分量: ,三個獨立的應(yīng)變分量: ,但對應(yīng)的彈性體幾何形狀前者為 ,后者為 。 3位移模式需反映 ,反映 ,滿足

4、 。 4單元剛度矩陣的特點有: , ,還可按節(jié)點分塊。 5軸對稱問題單元形狀為: ,由于軸對稱的特性,任意一點變形只發(fā)生在子午面上,因此可以作為 問題處理。,平行于板面且沿厚度均布載荷作用,單元邊界上位移連續(xù),垂直于板面,x,y,xy,x,y,xy,薄板,長柱體,剛體位移,常應(yīng)變,對稱性,奇異性,二維,三角形或四邊形截面的空間環(huán)形單元,7. 填空,平衡方程、物理方程、幾何方程,6等參數(shù)單元指的是:描述位移和描述坐標(biāo)采用相同的形函數(shù)形式。等參數(shù)單元優(yōu)點是:可以采用高階次位移模式,能夠模擬復(fù)雜幾何邊界,方便單元剛度矩陣和等效節(jié)點載荷的積分運算。,8一個空間

5、塊體單元的節(jié)點有 個節(jié)點位移: 。,9變形體基本變量有 ; 基本方程有 。,10.實現(xiàn)有限元分析標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的載體就是單元,6等參數(shù)單元指的是: 。等參數(shù)單元優(yōu)點是: 。,u,v,w,3,位移、應(yīng)變、應(yīng)力,,,10. 實現(xiàn)有限元分析標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的載體就是 。,單元,8. 選擇,(1)等參變換是指單元坐標(biāo)變換和函數(shù)插值采用__ _的結(jié)點和______的插值函數(shù)。 (A)不相同,不相同 (B)相同,相同 (C)相同,不相同 (D)不相同,相同,B,8. 選擇,(2)有限元位移模式中,廣義坐標(biāo)的個數(shù)應(yīng)與______

6、_相等。 (A)單元結(jié)點個數(shù) (B)單元結(jié)點自由度數(shù) (C)場變量個數(shù),B,8. 選擇,(3)如果出現(xiàn)在泛函中場函數(shù)的最高階導(dǎo)數(shù)是m階,單元的完備性是指試探函數(shù)必須至少是______完全多項式。 (A)m-1次 (B)m次 (C)2m-1次,B,8. 選擇,(4)與高斯消去法相比,高斯約當(dāng)消去法將系數(shù)矩陣化成了_________形式,因此,不用進(jìn)行回代計算。 (A)上三角矩陣 (B)下三角矩陣 (C)對角矩陣,C,8. 選擇,(5)對分析物體劃分好單元后,_______會對剛度矩陣的半帶寬產(chǎn)生影響。 (A)單元編號 (B)單元組集次序 (C)結(jié)點編號,C,8. 選擇,(6)n個積分點的高斯積分

7、的精度可達(dá)到______階。 (A)n-1 (B)n (C)2n-1 (D)2n,C,8. 選擇,(7)引入位移邊界條件是為了消除有限元整體剛度矩陣的_________。 (A)對稱性 (B)稀疏性 (C)奇異性,C,8. 選擇,(8)在加權(quán)余量法中,若簡單地利用近似解的試探函數(shù)序列作為權(quán)函數(shù),這類方法稱為______________。 (A)配點法 (B)子域法 (C)伽遼金法,C,8. 選擇,(9)采用位移元計算得到應(yīng)力近似解與精確解相比較,一般___________。 (A)近似解總小于精確解 (B)近似解總大于精確解 (C)近似解在精確解上下震蕩 (D)沒有規(guī)律,C,8. 選擇,(10

8、)對稱荷載在對稱面上引起的_____________分量為零。 (A)對稱應(yīng)力 (B)反對稱應(yīng)力 (C)對稱位移 (D)反對稱位移,D,9. 簡答,(1)簡述有限單元法結(jié)構(gòu)剛度矩陣的特點。,(a)對稱性; (b)奇異性; (c)主對角元恒正; (d)稀疏性; (e)非零元素帶狀分布,9. 簡答,(2)簡述有限元法中選取單元位移函數(shù)(多項式)的一般原則。,一般原則有: (a) 廣義坐標(biāo)的個數(shù)應(yīng)該與結(jié)點自由度數(shù)相等; (b) 選取多項式時,常數(shù)項和坐標(biāo)的一次項必須完備; (c) 多項式的選取應(yīng)由低階到高階; (d) 盡量選取完全多項式以提高單元的精度.,9. 簡答,(3)有限元法分析的目的是什么?

9、,有限元方法分析的目的: (a) 對變形體中的位移、應(yīng)力、應(yīng)變進(jìn)行定義和表達(dá),進(jìn)而建立平衡方程、幾何方程和物理方程。 (b) 針對具有任意復(fù)雜幾何形狀的變形體,完整得獲取在復(fù)雜外力作用下它內(nèi)部的準(zhǔn)確力學(xué)信息。 (c) 力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,對設(shè)計對象進(jìn)行強度(strength)、剛度(stiffness)評判,修改、優(yōu)化參數(shù)。,9. 簡答,(4)有限單元法分析步驟.,(a) 結(jié)構(gòu)的離散化 (b) 選擇位移模式 (c) 分析單元的力學(xué)特性 (d) 集合所有單元平衡方程,得到整體結(jié)構(gòu)的平衡方程 (e) 由平衡方程求解未知節(jié)點位移 (f) 單元應(yīng)變和應(yīng)力的計算,9. 簡答,(5)簡述有限單元法的收斂性準(zhǔn)

10、則。,完備性要求 如果在能量泛函中所出現(xiàn)的位移函數(shù)的最高階導(dǎo)數(shù)是m階,則有限元解收斂性條件之一是單元位移函數(shù)至少是m階完全多項式。 (b) 協(xié)調(diào)性要求 如果在能量泛函中所出現(xiàn)的位移函數(shù)的最高階導(dǎo)數(shù)是m階,則位移函數(shù)在單元邊界界面上必須具有直到m-1解的連續(xù)導(dǎo)數(shù),即Cm-1連續(xù)性。,9. 簡答,(6)考慮下列三種改善應(yīng)力結(jié)果的方法(a)總體應(yīng)力磨平、(b)單元應(yīng)力磨平和(c)分片應(yīng)力磨平,請分別將它們按計算精度(高低)和計算速度(快慢)進(jìn)行排序。,計算精度(a)(c)(b) 計算速度(b)(c)(a),9. 簡答,,(a)總體應(yīng)力磨平,10. 計算,如圖1所示等腰直角三角形單元,其厚度為t,

11、彈性模量為E=1,泊松比v=0;單元的邊長a=1及結(jié)點編號見下圖所示。試求: (1)形函數(shù)矩陣N ; (2)應(yīng)變矩陣B和應(yīng)力矩陣S; (3)單元剛度矩陣Ke。,10. 計算,解:,,,10. 計算,解:,,,10. 計算,解:,設(shè)圖1所示的各點坐標(biāo)為 點1(a,0),點2(a,a),點3(0,0) 于是,可得單元的面積為,,及,,(1)形函數(shù)N為,10. 計算,解:,,(1)形函數(shù)N為,(2)單元應(yīng)變矩陣B和應(yīng)力矩陣S分別為,10. 計算,解:,,(1)形函數(shù)N為,(2)單元應(yīng)變矩陣B和應(yīng)力矩陣S分別為,10. 計算,解:,,(1)形函數(shù)N為,(2)單元應(yīng)變矩陣B和應(yīng)力矩陣S分別為,10. 計

12、算,解:,,(1)形函數(shù)N為,(2)單元應(yīng)變矩陣B和應(yīng)力矩陣S分別為,10. 計算,解:,,(2)單元應(yīng)變矩陣B和應(yīng)力矩陣S分別為,(1)形函數(shù)N為,(3) 單元剛度矩陣Ke,10. 計算,解:,,(3) 單元剛度矩陣Ke,11. 計算,,11. 計算,,11. 計算,解:,3,(1)根據(jù)對稱性,計算模型如右圖所示。,(2)每個單元的合理局部編號,如右圖所示。所謂“合理”即使半帶寬B最?。?12. 一些概念及術(shù)語理解,(1)什么是平面應(yīng)力問題?什么是平面應(yīng)變問題?,答:平面應(yīng)力問題是指薄板受平行于板面且沿厚度均布載荷作用,只有xy面上三個應(yīng)力分量x,y,xy非零。平面應(yīng)變問題是指長柱體受平行于

13、橫截面且沿長度均布載荷作用,只有xy面上三個應(yīng)變分量x,y,xy非零。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(2)單元剖分時應(yīng)注意哪些問題?,答:規(guī)模適當(dāng)、單元形狀盡量接近正多邊形、不同材料部分劃分在不同單元、不同厚度或不同截面劃分在不同單元、集中力作用點及分布載荷密度變化處設(shè)置節(jié)點、應(yīng)力集中區(qū)域單元劃分密度要大、疏密過渡要平緩、希望了解某處位移此處設(shè)置節(jié)點、邊界點設(shè)置節(jié)點。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(3)什么是位移模式?位移模式應(yīng)滿足哪些條件?,答:位移模式是在單元范圍內(nèi)的位移函數(shù),是坐標(biāo)的函數(shù)。 位移模式通常應(yīng)滿足a)反映剛體位移;b)反映常變形;c)單元邊界上位移連續(xù),三個條件。,12. 一

14、些概念及術(shù)語理解,(4)什么是節(jié)點力?什么是節(jié)點載荷?,答:節(jié)點力是單元給節(jié)點的力或節(jié)點給單元的力,等于單元的彈性力;節(jié)點載荷是外界作用在彈性體節(jié)點上的力。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(5)什么是單元分析?說說單元分析的大致過程。,答:單元分析就是尋求單元節(jié)點力與節(jié)點位移之間的關(guān)系。單元分析的大致過程:設(shè)定位移模式即用節(jié)點位移表達(dá)單元內(nèi)任意一點位移、建立應(yīng)變與位移之間的幾何方程、建立應(yīng)力與應(yīng)變之間的物理關(guān)系、由虛功原理建立節(jié)點力與單元內(nèi)任意一點應(yīng)力之間的平衡關(guān)系,從而得到單元剛度方程。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(6)單元剛度矩陣有哪些特點?說說它們的物理意義。,答:單元剛度矩陣具有對稱性

15、、奇異性,可按節(jié)點分塊。對稱性反映了功的互等關(guān)系,奇異性說明單元在無約束情況下可以發(fā)生剛體位移,由于每個節(jié)點具有相同的自由度,因此單元剛度矩陣可按節(jié)點分成若干相似的子塊。,功互等定理 對于線彈性體,作用在同一構(gòu)件上第一組力在第二組力引起的位移上所做的功,等于第二組力在第一組力引起的位移上所做的功,,12. 一些概念及術(shù)語理解,(7)如何引入約束條件?,答:引入約束條件:a)對角元改1法,將剛度矩陣中有位移約束的自由度對應(yīng)的行和列對角元改為1,其它元素改為0,載荷向量中對應(yīng)元素置為已知位移值,其它載荷元素減去已知位移值與該行對應(yīng)列剛度系數(shù)之積。b)乘大數(shù)法,將剛度矩陣中有位移約束的自由度對應(yīng)的行

16、和列對角元乘以一個非常大的數(shù),載荷向量中對應(yīng)元素改為該大數(shù)乘以對角元剛度系數(shù)再乘以已知位移值。c)降階法,將整體方程組中有位移約束的自由度對應(yīng)的行和列刪除,得到一組降階的修正方程,一般適用于手工計算。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(8)平面問題中對稱邊界條件是什么?,答:平面問題中對稱邊界條件:對稱軸上節(jié)點垂直于對稱軸方向的位移為零。 用有限元程序計算分析一結(jié)構(gòu)的強度須提供哪些數(shù)據(jù)? a)總體信息:問題類型,單元類型,單位制等;b)幾何信息:節(jié)點坐標(biāo),單元節(jié)點組成,板厚度,梁截面等;c)材料信息:彈性模量,泊松比,密度等;d)載荷信息:集中力,集中力矩,分布面力,分布體力等;e)約束信息:對稱

17、約束,反對稱約束,固定約束等。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(9)有限元分析的大致步驟是什么?,答:首先進(jìn)行結(jié)構(gòu)離散化,將無限個自由度的彈性體用有限個自由度的離散結(jié)構(gòu)模擬,再進(jìn)行單元分析,即找出單元節(jié)點力與節(jié)點位移之間的關(guān)系,最后進(jìn)行整體分析,即組集總剛、引入約束、形成整體載荷向量、方程組求解。解出節(jié)點位移,再求單元應(yīng)力等。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(10)什么是軸對稱問題?什么是空間問題?它們的節(jié)點有哪幾個自由度?,答:軸對稱問題是指幾何結(jié)構(gòu)、所受載荷和約束都關(guān)于同一軸對稱的情況,可作為二維問題處理??臻g問題指結(jié)構(gòu)幾何形狀不屬于桿、板、殼、軸對稱等特殊情況的一般塊體,由空間塊單元模擬。軸

18、對稱問題節(jié)點兩個自由度:徑向、軸向位移,空間問題節(jié)點三個自由度:x、y、z三方向平移。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(11)軸對稱單元與平面單元有哪些區(qū)別?,答:軸對稱單元是三角形或四邊形截面的空間的環(huán)形單元,平面單元是三角形或四邊形平面單元;軸對稱單元內(nèi)任意一點有四個應(yīng)變分量,平面單元內(nèi)任意一點非零獨立應(yīng)變分量有三個。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(12)已知幾何矩陣B和彈性矩陣D,推導(dǎo)軸對稱單元的剛度矩陣。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(13)能給出解析式的解就是精確解,只能以數(shù)值方式求得解都是近似解。這種說法對不對?為什么?,答:不一定 應(yīng)用解析法時,往往有很多假設(shè)條件,將很多工況理想化

19、,所以計算結(jié)果與實際狀況往往有出入,其誤差大小與理想化條件有關(guān),所以解析式的解也不一定是精確解。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(14)解析解的精度一定高于數(shù)值解的說法對不對?為什么?,答:不對,原因如題13,若理想化掉的情況和分析的對象相關(guān)性較大,也就是說對分析影響很大,那么在理想化后的工況下得到的結(jié)果與實際工況相差很大,此時精度還不如數(shù)值解的精度高。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(15)有限元方程求解前為什么要進(jìn)行約束處理?,答:為了消除剛體位移,使方程具有唯一解。,(16)單元節(jié)點處的位移連續(xù)性條件指的是什么?,答:各點位移必須單值連續(xù),12. 一些概念及術(shù)語理解,(17)選擇單元位移插值

20、函數(shù)是否要包含剛體位移?,答:位移插值函數(shù)的收斂性(完備性)要求: 位移插值函數(shù)必須包含常應(yīng)變狀態(tài) 位移插值函數(shù)必須包含剛體位移,(18)形函數(shù)有什么重要性質(zhì)?,答:1) 相關(guān)節(jié)點處的值為1,不相關(guān)節(jié)點處的值為0 (正交性) 2) 形函數(shù)之和恒等于1(正規(guī)性),12. 一些概念及術(shù)語理解,(19)有限元應(yīng)用中根據(jù)什么構(gòu)造形函數(shù)?,答:形函數(shù)的性質(zhì),(20)三角形平面單元是常應(yīng)變單元,所以單元內(nèi)部各點的位移是相同的對嗎?為什么?,答: 不對,應(yīng)變是位移的導(dǎo)數(shù) 。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(21)幾何矩陣B表示的是什么關(guān)系?,答:B不是常矩陣,各元素均為r、s的函數(shù)。在單元內(nèi)不同點上B元素的值也不同,要計算那個點的應(yīng)力,在單元分析是就要同時給出該點處的B.要計算多個點,就要給出多個B。,(22)單元的協(xié)調(diào)性指的是什么、滿足什么條件的單元是協(xié)調(diào)單元?,答:單元的協(xié)調(diào)性(連續(xù)性),指相鄰單元公共邊界處位移的連續(xù)性條件。 滿足連續(xù)性條件的,稱為協(xié)調(diào)單元,反之稱為不協(xié)調(diào)單元。,12. 一些概念及術(shù)語理解,(23)單元剛度矩陣有什么特點?,答:單元剛度矩陣具有正定性、奇異性和對稱性三個重要特性。,(24)單元剛度矩陣的物理意義是什么?,答: 其正定性的物理意義是位移與載荷方向一致;奇異性是說單元含有剛體位移;對稱性是說單元剛度矩陣是對稱矩陣,程序設(shè)計時可充分使用。,

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號:ICP2024067431-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!