弹性力学思考题

2-3用有限元法分析实际工程问题时有哪些基本步骤？需要注意什么问题？答：1、结果的离散化2、单元分析2.1选择位移函数2.2载荷等效2.3单元刚度矩阵3、整体分析3.1整体分析3.1集成等效节点载荷3.2集成整体刚度矩阵3.3约束边界条件1）建立实际工程问题的计算模型：利用几何、载荷的对称性简化模型，建立等效模型2）选择适当的分析工具，侧重考虑以下几个方面：多物理场耦合问题，大变形，网格重划分3）前处理（Preprocessing）建立几何模型（GeometricModeling,自下而上，或基本单元组合）有限单元划分（Meshing）与网格控制4）求解（Solution）给定约束（Constrain）和载荷（Load）,求解方法选择，计算参数设定5）后处理（Postprocessing）后处理的目的在于分析计算模型是否合理，提出结论，用可视化方法缝隙计算结果，最大最小值分析，特殊部位分析3-6在集中力作用点一定是硬点（既是关键点又是作用点）3-11在柱坐标系下建立圆周转动位移为04.1一瓶装满液体的圆柱形酒瓶垂直掉落在平坦的地面上，酒瓶地面恰好与地面全部接触。此问题可以作为轴对称问题求解吗？如果酒瓶是倾斜撞到地面呢？答：完全接触掉落地面能作为轴对称问题求解，垂直掉下来的时候受力是对称的。倾斜掉下来时不能作为轴对称问题求解，因为此时受力是不对称的6-7产生原因：对于弯曲为主的变形问题，单元内一部分应变能被不正确的分配从而产生剪切变形，因而，产生弯曲变形所需要的应变能减少，导致总弯曲变形量变小，也即显得刚硬。解决方法：1.采用减缩积分；2.细化网格；3.非协调单元；4.假定剪切应变法。6-10会变好7-2什么样的工程对象可以使用梁单元进行模拟?答：梁是一种几何上一维而空间上二维或三维的单元，主要用于模拟一个方向长度大于其它两方向的结构形式。也就是说，主要指那些细长、像柱子一样的结构，只要横截面的尺寸小于长度尺寸，就可以选用梁单元来模拟。常用于建筑结构、桥梁和道路、公共交通（有轨电车，火车，公共汽车）等7-3如果要预测“鸟巢”对于地震的影响特性，可以使用梁单元对其结构进行模拟吗？答：可以，因为是梁结构8-1.这个说法不对。梁单元和壳单元的结点除平动自由度外，一般具有转动自由度。而实体单元节点表示的是一个空间点。因此只有屏东自由度，因此在这些模型中，往往需要考虑对单元耦合位置的结点自由度进行约束和处理。此外，在一些特殊的场合，会用到局部钢化或其它一些处理形式，同样需要对节点自由度进行处理。可以通过：共同结点、嵌入形式、节点自由度耦合等方法实现自由度的耦合。9-2都不需要热膨胀系数，瞬态比稳态多密度和比热两个材料常数9-4没有施加指定热边界条件意味着绝热，也是对称面，不是没有任何热约束