有限元分析基础复习要点

1、复习要点复习要点1. 弹性力学解的形式以及有限元解的性质。2. 历史上首次使用的单元形状。3. 有限元方法的应用场合及其发展。4. 有限元方法的研究人员有几类？5. 有限元软件的架构。6. 等参元的构造方法和性质。7. 计算模态分析的数学本质。8. 梁理论的种类及特点？9. 有限元解与网格密度的关系，与理论解的关系。10. 等参元的局部坐标系特点。11. 不同的梁理论适用范围。11.剪切锁死，沙漏，减缩积分，零能模式的概念。12. 显示算法和隐式算法。13. 有限元软件的发展趋势。14. 板、壳、膜单元的定义。15. 接触算法的基本算法及其特点。16. 两种模态分析方法的特点。17. 圣维南原

2、理。18. 常用的强度理论。19. 有限元刚度矩阵的特点。20. 应变矩阵的特点。21. 有限元对网格的要求。的建模方法22. 压力容器的建模方法？油罐，储气罐，槽车，对称或不对称23. 机械联接面上接触网格的划分。24. 模态计算结果对机床结构优化的意义。25. 已知单元插值函数和结点位移，求给定点的位移。26. 已知单元插值函数和结点温度，求给定点的温度。27. 传热学的三个基本定律。课后练习汇总（一） 用软件进行有限元分析的几个步骤是什么？（ 二 ） 基于位移的有限元法求出的是结点位移还是单元的位移？（三）机械工程中，有限元法有什么用处？（四）列举几个有限元法可以应用的工程学科。（五）什

3、么是插值函数？（六）什么是广义胡克定律？（七）有限元软件中常见的单元类型有几种？分别说明这几种单元的应用场合（八）传统的机械设计中，零件强度的校核方法与现代的机械设计有和不同？（ 九 ） 有限元方法的实施主要是依靠手工计算还是商业软件？（十） 有限元法能够用于固体结构的分析，是否可以用于流体、热、电磁场、声场的分析？（十一 ） 传统的机械零件强度校核中，一般要求零件形状简单，可以简化成杆或者梁，有限元方 法有这方面的要求么？（十二 ） CAD 建模得到的模型与有限元的模型之间有什么联系？（十三） 列举常用的 5 个常用有限元软件？（十四 ） 工程中常用的模拟、仿真技术除了有限元方法以外，还有哪

4、几种？（十五 ） 主流的有限元软件架构一般是怎样的？（十六 ） CAD 软件经常在有限元软件中经常扮演什么角色？（ 十七 ） 有限元分析在机械设计中能起到什么作用？（十八 ） 有限元方法与弹性力学的关系是什么？（十九 ） 什么是材料的真应力 -应变曲线，跟有限元分析有什么关系？（二十 ） 什么是 Tresca 应力和 Mises 应力？分别说明其应用场合。（二十一 ） 推导微元体 x 方向的平衡条件。（二十二 ） 推导微元体 x 方向的几何方程。（二十三 ） 解释面力、体力、压力的含义。（二十四 ） 写出平衡方程并说明其含义。（二十五 ） 写出几何方程并说明其含义。（二十六 ） 写出物理方程并

5、说明其含义。（二十七 ） 弹性力学的基本假定是什么？简要说明。（二十八 ） 第三强度理论与第四强度理论的差异是什么？（二十九 ） 根据第三强度理论或第四强度理论得到的等效应力本质上都是标量性质的，试样拉伸时 测得的拉伸应力则是一个矢量性质的应力分量，为什么标量性质的等效应力可以跟一个矢量 性质的应力分量进行比较？（三十 ） 试建立上述变截面杆的刚度 -位移-载荷关系。（三十一 ） 有限元刚度矩阵有哪些特点？（三十二 ） 什么是应变矩阵？（ 三十三 ） 有限元法如何求解非结点处的位移？（三十四 ） 简述插值函数在有限元法中的作用。（三十五 ） 若已知下述单元三结点的位移，试求下述插值函数的系数并

6、求出单元内（x4,y4 ）处的各应力分量。叭二民+加+加卜六）（三十七）插值函数在等参元中的三个作用是什么？（三十八）说出等参元的三个特点。（三十九）等参元的插值函数与非等参元的插值函数有什么差别?（四十） 等参元中采用的局部坐标是一种什么坐标系？（四十一）什么是等参元？（四十二）什么是沙漏现象？（四十三）什么是零能模式？（四十四）什么是减缩积分？（四十五）什么是有限元位移解的下限性质？（四十六）雅可比矩阵对单元形状的要求是什么？（四十七）什么是应力磨平？ （四十八）有限元中常见的梁单元理论有哪些？（四十九）基于经典梁理论推导平面梁单元的刚度矩阵。（五十） 举例说明机械设计中哪些结构可以简化成

7、经典梁单元建立有限元模型？（五一）平面梁单元与三维梁单元主要差别在哪里？（五十二）基于经典梁理论推导三维梁单元的刚度矩阵。（五十三）举例说明机械设计中哪些结构可以简化成Timoshenko梁单元建立有限元模型?（五十四）Timoshenko和Euler-Bernoulli梁理论主要差别在哪里？（五十五）基于Timoshenko梁理论推导二维梁单元的刚度矩阵。（五十六）梁理论中考虑剪切变形后会带来什么问题？有哪些解决措施？（五十七）板、壳、膜三种单元的差异是什么？（五十八）比较厚的结构和比较薄的结构分别采用哪种单元比较合适？（五十九）常用的壳理论有哪些？（六十）什么是平面问题？（六一 ）解释平面

8、应力、平面应变和轴对称的含义。（六十二）平面应力分析中的集中力跟三维问题中的集中力有何不同？（六十三）平面应变分析中的集中力跟三维问题中的集中力有何不同？（六十四）轴对称问题中的集中力跟三维问题中的集中力有何不同？（六十五）画出螺栓、垫片、减振垫铁的轴对称有限元模型示意图。（六十六）说出三种常见的网格划分方法。（六十七）网格生成中的映射算法有什么局限性？（六十八）网格生成中的拉伸（扫略）算法有什么局限性？（六十九 ） 目前的网格划分技术是否能对任意形状的区域进行四边形或者六面体的网格划分？（七十 ） 有限元分析对网格形状的要求有哪些？（七十一 ） 如何评价网格密度合适与否？（七十二 ） 网格划

9、分算法中哪些是比较成熟的算法，能够快速、高质量、自动化地生成网格？（ 七十三 ） 计算模态分析的原理是什么？（七十四 ） 试验模态分析的原理是什么？（七十五 ） 计算模态分析的结果与结构上施加的载荷有关系么？（七十六 ） 计算模态分析与试验模态分析各有什么特点？举例说明。（七十七 ） 模态分析在机械结构设计中有何应用，举例说明。（七十八 ） 非线性的有限元模型能否进行计算模态分析？（七十九 ） 零件分析与整机分析的不同之处有哪些？（八十 ） 零件分析与整机分析的精度和准确性有何差别？（八十一 ） 影响整机分析精度和准确性的主要因素是什么？（八十二 ） 考虑表面粗糙度影响的接触建模方法有哪些？（

10、八十三 ） 哪些情况下可以不考虑粗糙度对接触性质的影响？（八十四 ） 商业软件中提供的接触算法通常有哪些？（八十五 ） 罚函数法与拉格朗日法的接触计算结果有何差别？（八十六 ） 接触模型中的两个接触面的名字叫什么？（八十七 ） 那种接触算法可能会产生接触侵入？（八十八 ） 接触问题属于一种强烈的状态非线性问题，也可以导致大位移的非线性，这种说法对么？说明原因。（八十九 ） 接触模型中对接触表面的网格有什么要求？（九十 ） 配合表面的接触模型中，对配合表面的网格有什么要求？（ 九十一 ） 包含接触单元的有限元模型，是否可以进行模态分析？（九十二 ） 零件分析与整机分析的不同之处有哪些？（九十三

11、） 零件分析与整机分析的精度和准确性有何差别？（九十四 ） 影响整机分析精度和准确性的主要因素是什么？（九十五 ） 考虑表面粗糙度影响的接触建模方法有哪些？（九十六 ） 哪些情况下可以不考虑粗糙度对接触性质的影响？（九十七 ） 什么是隐式算法？有什么特点，代表性算法有哪些？（九十八 ） 什么是显式算法？有什么特点？代表性的软件有哪几个？（九十九 ） 隐式算法与显式算法的结果有什么差异？（一百 ） 显式算法的稳定性如何？隐式算法呢？（一百0） 时间较长的瞬态分析采用什么算法比较合适？（一百O二）爆炸、冲击问题的分析采用什么算法比较合适？（一百0三 ） 显式算法和隐式算法对单元的尺度有什么要求？（一百0四 ） 显式算法和隐式算法哪一种计算效率高？为什么？（一百0五 ） 热传递方式有几种基本方式？具体说明。（一百0六 ） 传导的热流强度由什么定律决定？写出表达式并说明。（一百0七 ） 对流的热流强度由什么定律决定？写出表达式并说明。（一百0八 ） 辐射的热流强度由什么定律决定？写出表达式并说明。（一百0九 ）