有限元基础知识归纳.docxVIP

  1. 1、本文档共13页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

有限元知识点归纳

1.、有限元解的特点、原因?

答:有限元解一般偏小,即位移解下限性

原因:单元原是连续体的一部分,具有无限多个自由度。在假定了单元的位移函数后,自由度限制为只有以节点位移表示的有限自由度,即位移函数对单元的变形进行了约束和限制,使单元的刚度较实际连续体加强了,因此,连续体的整体刚度随之增加,离散后的刚度较实际的刚度K为大,因此求得的位移近似解总体上将小于精确解。

2、形函数收敛准则(写出某种单元的形函数,并讨论收敛性)P49

(1)在节点i处Ni=1,其它节点Ni=0;

(2)在单元之间,必须使由其定义的未知量连续;

(3)应包含完全一次多项式;

(4)应满足∑Ni=1

以上条件是使单元满足收敛条件所必须得。可以推证,由满足以上条件的形函数所建单元是完备协调的单元,所以一定是收敛的。

4、等参元的概念、特点、用时注意什么?(王勖成P131)

答:等参元—为了将局部坐标中几何形状规则的单元转换成总体(笛卡尔)坐标中的几何形状扭曲的单元,以满足对一般形状求解域进行离散化的需要,必须建立一个坐标变换。即:

为建立上述的变换,最方便的方法是将上式表示成插值函数的形式,即:

其中m是用以进行坐标变换的单元节点数,xi,yi,zi是这些结点在总体(笛卡尔)坐标内的坐标值,Ni’称为形状函数,实际上它也是局部坐标表示的插值函数。称前者为母单元,后者为子单元。

还可以看到坐标变换关系式和函数插值表示式: 在形式上是相同的。如果坐标变换和函数插值采用相同的结点,并且采用相同的插值函数,即m=n,Ni’=Ni,则称这种变换为等参变换。

5、单元离散?P42

答:离散化既是将连续体用假想的线或面分割成有限个部分,各部分之间用有限个点相连。每个部分称为一个单元,连接点称为结点。对于平面问题,最简单、最常用的离散方式是将其分解成有限个三角形单元,单元之间在三角形顶点上相连。这种单元称为常应变三角形单元。常用的单元离散有三节点三角形单元、六节点三角形单元、四节点四边形单元、八节点四边形单元以及等参元。

6、数值积分,阶次选择的基本要求?

答:通常是选用高斯积分

积分阶次的选择—采用数值积分代替精确积分时,积分阶数的选取应适当,因为它直接影响计算精度,计算工作量。选择时主要从两方面考虑。一是要保证积分的精度,不损失收敛性;二是要避免引起结构总刚度矩阵的奇异性,导致计算的失败。

1

1有限元法的基本原理

是一种工程物理问题的数值分析方法,根据近似分割和能量极值原理,把求解区域离散为有限个单元的组

合,研究每个单元的特性,组装各单元,通过变分原理,把问题化成线性代数方程组求解。

分析指导思想:化整为零,裁弯取直,以简驭繁,变难为易单元位移函数应满足什么条件

a、位移模式必须能反映单元的刚体位移

b、位移模式必须能反映单元的常量应变

c、位移模式应尽可能反映位移的连续性,相邻单元间要协调 刚度矩阵具有什么特点

A、 刚度矩阵是对称矩阵

B、每个元素有明确的物理意义

C、刚度矩阵的主对角线上的元素总是正的

D、 刚度矩阵是一个稀疏矩阵

E、刚度矩阵是一个奇异阵

1. 单元分析(平面桁架单元、平面梁单元、平面3节点三角形单元、平面4节点四边形单元、平面8节 点四边形单元)

整体平衡方程中约束条件的处理

A、 划行划列法:零位移约束条件、非零位移约束条件

B、乘大数法

13.有限元分析的基本步骤

(1)将结构进行离散化,包括单元划分、结点编号、单元编号、结点坐标计算、位移约束条件确定(2)等效结点力的计算

(3)刚度矩阵的计算(先逐个计算单元刚度,再组装成整体刚度矩阵)

(4)建立整体平衡方程,引入约束条件,求解结点位移

(5)应力计算

14.形函数的性质

a、形函数Ni在结点i上的值等于1,在其他结点上的值等于0b、在单元中的任一点,三个形函数之和等于1

c、在三角形单元边界ij上一点(x,y),有形函数公式N

i(x,y)?1?x?xxj?xi

i

N

j(x,y)?1?

x?x

i

xj?xi

Nm(x,y)?0

d、形函数Ni在单元上的面积积分和边界ij上的线积分公式为??N

idxdy?

A

?

ij

Ndl?1 i 2ij

3

A

ij为ij边的长度

2

15.平面问题中的应力分量应满足哪些条件

A、平衡微分方程、相容方程、应力边界条件、多连体中的位移单值条件

B、代入相容方程,不满足相容方程,不是可能的解答

C、代入相容方程,不满足相容方程,由此求得的位移分量不存在

6、位移函数的收敛性条件(协调元、非协调元)及单元协调性的判断

影响有限元解的误差:1)离

文档评论(0)

wentlz123 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档