首页/文章/ 详情

CAE仿真面试最频繁被问的50个问题(第1部分:1~10)

1月前浏览1015
分享一个仿真领域的文章:THE 50 MOST FREQUENTLY ASKED QUESTIONS DURING AN FEA INTERVIEW,来自一位具有20多年从业经验的航空航天领域的结构工程师。作者Dominique Madier,来自法国拉罗谢尔,获得过机械和航空工程方向的硕士学位,先后在空客、达索航空、赛峰等企业工作过,为庞巴迪宇航公司、贝尔直升机等提供业务服务,参与过A340、A380等产品项目的开发,出版了机械领域有限元分析的图书,一直活跃在结构工程和有限元分析领域。该文章主要是为了回应来自世界各地CAE仿真领域的学生和朋友对其的提问:“how to prepare an FEA interview?”,一共50个问题,小编准备分5期,每期10个问题在公众 号分享欢迎大家关注和讨论。
当然,不同的人对于每个人都有不同的理解,这个作者的回答不一定是最佳的,仅供参考。大家可以结合自己的背景和思考形成自己更深入浅出的理解。
PS:希望各用人单位莫要借鉴这个系列,在招聘环节采用类似的题目或考评方式,那就确实尴尬了

Question1:Define finite element method(FEM)

FEM(有限元方法)是一种数值求解技术,它通过将一个大的区域划分成很多称之为单元的微小块来解决边界值问题,从而获得对应偏微分方程的近似解。这个解是由一些假定的多项式确定的,这些微小的块体叫做有限单元,对应的多项式叫做形函数。

Question2:List out three advantage of finite element analysis

1.有限元分析能够实现对复杂几何和不规则结构在复杂受力状态下的求解,通常这些问题用传统的解析方法无法完成计算。
2.各种不同类型的边界条件在计算中都能被考虑进来。
3.一旦每种单元单独赋予了属性,则不同的材料性能就能对应的被单元的材料所采纳计算。

Question3:What are the basic for building an FEA?

1.几何清理

2.结构离散化(网格划分)

3.设置单元属性

4.设置边界条件(约束和载荷)

5.设置求解

6.计算求解

7.过程确认和结果后处理

Question4:Why to do FEA?

我们开展有限元分析是因为能够用数学模型来理解和评估产品在生命周期的三个阶段的真实状态:
  • 产品开发前:帮助工程师开展可行性设计
  • 产品设计之后:确保设计的产品达成预期效果
  • 产品发布之后:解决产品的故障问题

Question5:How accurate is FEA?

与物理实验结果相比,有限元分析能够获得比较准确的预测结果。然而,对于复杂的有限元分析,很难获得全局误差在1%以内的结果。通常,全局误差控制在±10%就已经非常不错,而在一些局部区域常常能够获得精度更高的预测结果。
当分析人员综合考虑了诸如几何、材料属性、网格质量、加载方式、边界条件等诸多影响因素的时候,有限元分析通常能够获得不错的预测结果,但是无论如何也不可能获得比输入数据更高的计算准确度。

评:一句话概括就是“Garbage in,garbage out”.

Question6:What is the difference between the finite displacement method(FDM)and the finite element method(FEM)?

有限差分法??是通过近似导数来求解微分方程的一种数值方法,而有限元法是一种用于寻找偏微分方程边界值问题近似解的数值方法。

有限差分法是一种比有限元出现更早的算法,它通常需要更少的计算资源,求解精度也稍微更差。而有限元法计算精度更高,所需的计算资源以及对网格的质量要求也更高。

Question7:What is meant by discretization?What is meant by meshing?

离散化(网格划分)是一种将部件划分为多个单元从而得到一个等效的有限单元系统的方法。

Question8:What are the factors governing the selection of element types?

1.所分析的几何部件类型
2.希望捕捉的物理过程

对有限元单元库的熟悉和了解是我们能够正确选择单元类型的基础。

Question9:What is meant by stiffness matrix?

有限元方法是使用数值计算的方法来获得偏微分方程的解,在这个过程中,刚度矩阵代表了为了找到系统微分方程的近似解所必须计算的线性方程组。

Question10:Give the main properties of the global stiffness matrix of a system modeled by FEM

1.全局刚度矩阵的大小和系统的自由度数量一致
2.奇异性(需要边界条件才能求解)
3.单元矩阵的每一列表示在各个自由度方向上的一组平衡力系
4.整体刚度矩阵是一个方阵,具有稀疏性和对称性


来源:CAE仿真空间
MeshingACTSystemAbaqus疲劳航空航天兵器MATLAB求解技术材料控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-12-13
最近编辑:1月前
CAE仿真空间
硕士 |欢迎关注“CAE仿真空间”公众号
获赞 100粉丝 784文章 60课程 3
点赞
收藏
作者推荐
未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈