1、1、何為有限元法？其基本思想是什么？有限元法是一種基于變分法而發展起來的求解微分方程的數值計算方法，該方法 以計算機為手段，采用分片近似，進而逼近整體的研究思想求解物理問題。基本思想是化整為零集零為整。2、為什么說有限元法是近似的方法，體現在哪里？有兩點：用離散單元的組合體來逼近原始結構，體現了幾何上的近似；而用近似 函數逼近未知變量在單元內的真實解，體現了數學上的近似。3、單元、節點的概念？節點：表達實際結構幾何對象之間相互連接方式的概念單元：網格劃分中的每一個小部分稱為單元，網格間相互聯結點稱為節點4、有限元法分析過程可歸納為幾個步驟？結構離散化、單元分析、整體分析5、有限元方法分幾種？本

2、課程講授的是哪一種？位移法 、力法、混合法本課程講授位移法6、彈性力學的基本變量是什么？何為幾何方程、物理方程及虛功方程？彈性矩陣的特 點？彈性力學變量：外力、應力、應變和位移。描述彈性體應變分量與位移分量之間的方程稱為幾何方程；物理方程描述應力分 量與應變分量之間的關系；彈性體上外力在虛位移發生過程中所做的虛功與儲存在彈 性體內的需應變能相等。彈性矩陣由材料的彈性模量和泊松比確定，與坐標位置無關。7、何為平面應力問題和平面應變問題？平面應力問題：在結構上滿足 a幾何條件：研究對象是等厚度薄板。b載荷條件:作用于薄板上的載荷平行于板平面且沿厚度方向均勻分布，而在兩板面無外力作 用。平面應變問題

3、：滿足 a幾何條件：長柱體，即長度方向的尺寸遠遠大于橫截面的 尺寸，且橫截面沿長度方向不變。b載荷條件：作用于長柱體結構上的載荷平行于橫截面且沿縱向方向均勻分布，兩端面不受力兩條件的彈性力學問題。1、何為結構的離散化？離散化的目的？何為有限元模型？離散化：把連續的結構看成由有限個單元組成的集合體。目的：建立有限元 計算模型通常把由節點，單元及相應的節點載荷和節點約束構成的模型稱為有限元模 型2、結構離散化時，劃分單元數目的多少以及疏密分布，將直接影響到什么？確定單元 數量的原則？通常如何設置節點？單元的數量要根據計算精度的要求和計算機的容量來確定，因此在保證精度 的前提，力求采用較少的單元。節

4、點的布置：a集中載荷的作用點b分布載荷強度的突變點c分布載荷與自由邊界的分界點d支承點e厚度不同或材料不同的區域等都應取為節點。3、節點總碼的編號原則？何為半帶寬？半帶寬與節點總碼的編號有何關系？節點編號時，應注意盡量使同一單元的相鄰節點的號碼差值盡可能地小些，以 便縮小剛度矩陣的帶寬，節約計算機存儲。節點應順短邊編號為好包括對角線在內 的半個帶狀區域中每行具有的元素的個數，半帶寬B=（相關節點編號最大差值+1） *24、何為單元分析？單元分析的目的？單元分析的主要任務是推導單元節點力與單元節點位移之間的關系，建立單元平衡方程，形成單元剛度矩陣（2）實質上就是求出單元剛度矩陣。化整為零，化繁為

5、簡的分析方法。5、何為位移函數？位移函數的收斂準則？（1）選擇一個簡單函數，近似地表示單元位移分量隨坐標變化的分布規律，這種 函數稱為位移函數。（2）位移函數必須能反映單元的剛體位移的常數；位移函數必須 能反映單元常量應變的一次項；位移函數在單元內要連續，在單元之間的邊界要協 調。6、試述選擇單元位移函數的一般原則？以6節點三角形單元、8節點四邊形單元、10節點四面體單元為例，建立其位移函數多項式？a要考慮到解的收斂性，即要考慮到完備性和協調性的要求。b在選取位移函數多項式時，還應是所選取的多項式具有坐標的對稱性，模式應該與局部坐標系的方位無 關，這一性質稱為幾何各向同性。c多項式中的項數必須

6、等于或稍大于單元邊界上的外節點的自由度數。通常是取項數與單元的外節點的自由度數相等。7、形函數的特點？形函數它是坐標x, y的一次函數，與節點坐標有關，與節點位移無關。8、單元剛度矩陣的性質？每一個元素物理意義：是單位節點位移分量所引起的節點力分量。是對稱矩陣。每一行（或列）元素之和為零。是奇異矩陣，的元素決定于單元的形狀、大小、方位和彈性常數，而與單元的位置無關，即不隨單元（或坐標軸）的平行移動或作（n為整數）角度的轉動而改變。9、結構整體剛度矩陣的集成方法?1）先對每個單元求出其單元剛度矩陣，以分塊形式按節點編號順序排列。2）將單元剛度矩陣擴大階數為 2nX2n,并將單元剛度矩陣中的分塊矩

7、陣按局部碼與總碼的 對應關系，搬到擴大后的矩陣中，形成單元貢獻矩陣3）將所有單元貢獻矩陣同一位置上的分塊矩陣簡單疊加成總體剛度矩陣中的一個子矩陣，各行各列都按以上步驟即 形成總體剛度矩陣。10、整體剛度矩陣的性質？何為稀疏性？為什么整體剛度矩陣具有稀疏性？1）整體剛度矩陣是對稱矩陣。2）整體剛度矩陣的主對角線上的元素總是正的。3）整體剛度矩陣是一個稀疏陣。 4）整體剛度矩陣是一個奇異陣稀疏性：整體剛度矩陣中非零元素少，零元素多。大型結構離散后節點很多，而 某一節點僅與周圍少數單元節點相關，因此整體剛度矩陣中存在大量零元素，節點越 多整體剛度矩陣越稀疏。11、針對有限元網格模型，形成整個結構的節

8、點載荷列陣和節點位移列陣？12、何為繞節點平均法或兩單元平均法？1）把環繞該節點的各單元應力加以平均，視為該節點的應力。2）把相鄰兩單元應力的平均值作為公共邊中點的應力。13、矩形單元與三角形單元比較有哪些特點？矩形單元為雙線性位移模式，所以單元的應力、應變分量都不是常量。在彈 性體中，若用相同數目的節點時，矩形單元比三角形單元能更好地反映應力急劇變化的 情況，所以計算精度高。但矩形單元也存在明顯的缺點：從單元的幾何形狀看，矩形 單元比三角形單元的適應性要差1、四面體單元是否是常應變和常應力單元？單元剛度矩陣有多少個元素？1）是 2） 1442、何為軸對稱問題？為什么該問題可以轉化為二維問題？

9、1）結構的幾何形狀、承受的載荷以及約束條件都對稱于某一固定軸。此時在載 荷作用下，結構所產生的位移、應變和應力也對稱于該軸，這類問題稱為軸對稱問 題。2）由對稱性可知，所有的位移、應力、應變都將與無關，只是r和z的函數。任一點的位移只有r、z兩個方向的分量即wa u、。因此該問題轉化為二維問題。1、等參數單元的定義？形狀不規則的實際單元，稱為等參數單元2、采用等參數單元有何優點？單元能很好地適應曲線邊界和曲面邊界，準確地模擬結構形狀；這種單元具 有較高次的位移模式，能更好地反映結構的復雜應力分布情況，即使單元網格劃分比 較稀疏，也可以得到比較好的計算精度1、ANSY歌件的功能？Ansys軟件是

10、有限元分析軟件。2、ANSY較互界面環境包括幾個窗口？兩個窗口： 一個是交互界面主窗口，另一個是信息輸出窗口3、ANSY郛序退出前，有提示退出前的選取操作，每一個選項的意義。Save Geom+Loads存儲幾何與載荷數據。Save Geo+Ld+Solu:存儲幾何、載荷與求解數據。Save Everything :存儲所有數據。Quit-No Save:不存儲任何數據。4、ANSYSfc菜單中有幾種主要處理器？各自的功能是什么？(1)前處理器(Preprocessor ):建立有限元模型 。(2)求解器(Solution ):施加載荷并獲得求解。(3)通用后處理器(General Postp

11、rocessor):獲得某時刻整個模型的結果。(4)時間歷程后處理器(Time Hist Postpro ):處理模型上某位置點的結果隨 時間變化情況。5、在工具菜單中包含哪些子菜單項？包含文件管理、選擇、列表、繪圖、圖形控制、工作平面、參數控制、宏、菜單 控制及幫助系統等子菜單項。6、在大多數 ANSYS對話框中，一般都有兩個執行按鈕，即 OK與Apply,它們的用 法？單擊OK按鈕，執行操作并關閉該對話框。單擊 Apply按鈕，執行操作并重新彈 出該對話框，以便重復執行當前操作。7、圖形變換對話框的作用？在 ANSYS默認的視圖方位？(1)以便快速觀察各種方位、比例和大小的圖形信息，對各實

12、體對象進行選擇、 拾取、查詢等操作。圖形變換涉及圖形窗口選擇，各方向視圖，圖形放大、縮小、平 移、旋轉、單次旋轉角度等。(2)默認的視圖方位是主視圖方向，即從Z軸正向觀察模型。8、ANSYS常用的坐標系有幾種？啟動 ANSYS最初的默認激活坐標系是何種坐標系？ 總體坐標系和局部坐標系分幾種？(1) 7種總體坐標系，局部坐標系，工作平面，顯示坐標系，節點坐標系，單元 坐標系，結果坐標系(2)最初的默認激活坐標系總是總體直角坐標系(0號CS)(3)總體坐標系分四種總體直角坐標系(0)、總體柱坐標系(1)、總體球坐標系(2)、總體柱坐標系(5);局部坐標系也分四種有直角坐標、柱坐標、球坐標和環坐標系

13、9、何為ANSYS勺總體坐標系？局部坐標系？局部坐標系如何編號？總體坐標系：用于確定幾何結構的空間位置，是絕對參考系局部坐標系是在總體坐標系中創建的固定坐標系，可以指定為某單元或節點的坐 標系，很多情況下用戶必須創建自己的坐標系。局部坐標系的編號必須是大于或等于11的整數10、何為ANSYS勺工作平面？如何顯示工作平面？（1）在總體坐標系中可以任意移動和旋轉的流動坐標系（2）菜單路徑：Utility Menu>Work Plane>Display Working Plane 此時該菜單為顯示狀態，在 總體坐標系上重合顯示工作平面坐標架 WX-O-WY11、標準的ANSYST限元分析

14、過程一般包括幾個步驟？1. ANSY陰析的開始準備工作 2.建立模型3.施加載荷并求解4.查看分析結果12、默認的文件名是什么？默認的文件名是File13、何為ANSYS勺工作路徑？工作路徑是ansys進行有限元分析時用于儲存各種數據的系統路徑。14.試述采用ANSY漱件，對帶孔薄板進行靜力分析的過程及具體步驟？1,清空數據庫并開始新分析；2 ,指定新的工作文件名；3,指定新的工作路徑；4,指定新標題；5,選擇定義單元類型；6,定義實常數；7,定義材料屬性；8,創建幾何模型；9,劃分單元獲得網格模型；10,模型檢查；11,選擇分析類型并設 置分析選項；12,設置載荷步選項；13,施加載荷；14

15、,執行求解；15,查看分析結 果；16,分析處理并評估結果1、ANSYSL何實體建模的思路（方法）有幾種？兩種自底向上的幾何實體建模自頂向下的幾何實體建模2、何為布爾運算？拖拉？布爾運算是對生成的實體模型進行求交，相加，相減等邏輯運算處理。拖拉 是利用低維數的幾何對象按照一定方式（法向延伸、增量延伸、路徑拖拉與繞軸旋轉）獲得高維數的幾何對象。1、ANSYST建有限元模型方法？有兩種創建有限元模型方法直接法幾何模型網格劃分法2、何為單元屬性？單元屬性是指在劃分網格以前必須指定所分析對象的特征3、ANSY井常用的結構單元類型有哪些？桿，梁，桿，2-D實體，3-D實體，殼1 .求解器的功能？用于選擇

16、分析類型、設置求解選項、施加載荷并設置載荷步選項，最后執行求 解，得到求解結果文件。2 .在ANSY濟，施加載荷途徑有幾種？在實體幾何模型上施加載荷：在有限元模型上施加載荷3 .在ANSYS載荷的定義？結構載荷的分類？載荷：包括邊界條件及其作用力載荷分為六類：位移約束，集中力載荷，表 面載荷，體載荷，慣性載荷和耦合場載荷1 .何為后處理？何為后處理器？后處理器是用來分析處理求解結果信息和以各種方式提取數據信息的工具，程序 提供兩種后處理器，通用后處理器和時間歷程后處理器。2 .何謂結果文件？結構求解的結果文件后綴是什么？在求解結束后，工作目錄中生成一個結果記錄文件，稱為結果文件。 .rst3 .通用后處理器提供的圖形顯示方式有哪些？通用后處理器提供了以下幾種圖形顯示：變形圖，等直線圖，矢量圖，粒子軌跡 圖以及破裂和壓碎圖。1 .試述采用ANSY歌件，對書架上常用的鋼支架進行靜力分析的過程及具體步驟？1,設置菜單參數選項；2,定義單元類型；3,定