西工大-有限元试题(附答案)(10)

发布时间:2021-06-06

35 空间单元大致分哪几类,它们各自有什么优缺点? 答案:分三类:四面体单元、六面体单元和等参数单元。

优缺点:四面体单元以四结点12个自由度为例,其刚度矩阵最简单,能适应复杂结构几何外形,但因是常应变单元,故计算精度较差。

六面体单元形状规则,难以适应复杂的外形。 等参数单元计算精度高,又能适应复杂几何外形。

36 为什么在三角形单元中可以用面积坐标代替笛卡儿坐标?使用面积坐标有什么优点?是否类似四面体单元中可以采用体积坐标?

答案:因为面积坐标对三角形单元来说是自然坐标,就好像ξ,η坐标对于等参数四边形单元是自然坐标一样。当三角形单元的形状和位移由同样的面积坐标表示的形函数确定时,三角形单元实际上就是等参数单元,用面积坐标表示形函数,能方便地验证单元的协调性,四面体单元可以用体积坐标表示。

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