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CAE仿真面试最频繁被问的50个问题(第3部分:21~30)

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书接上回,继续和大家分享THE 50 MOST FREQUENTLY ASKED QUESTIONS DURING AN FEA INTERVIEW文章第三部分(Question21~Question30)的十个问题。

Question21:How do you calculate the  size of the global stiffness matrix?

全局刚度矩阵大小=节点数*节点自由度数(体现的物理变量个数)

Question22:Give the  general expression for an element stiffness matrix.

[B]—应变矩阵,反映结点位移与单元应变之间的关系,根据不同单元类型对形函数求导计算。

[D]—本构矩阵,主要和材料相关,参数涉及材料弹性模量、泊松比

Question23:Write down the equilibrium equation used to solve different types of structural problem.

关于力学领域通用的平衡方程形式。

Question24:What is CST element?

三节点三角形单元也就是常应变三角形单元(CST),它有6个未知的位移自由度(u1,v1,u2,v2,u3,v3)。称之为常应变三角形单元主要是单元内应力位常量,这样解释了为什么它比四边形单元刚性更大(四边形单元应力是线性函数关系)。

Question25:What is a singular?Give examples.

奇异值指的是节点上的数值趋近于无穷大,典型的例子就是在一个非常小的区域上单元应力无限大。通常来自于设置了错误的边界条件,比如将受力加载到一个非常小的面上。

Question26:What is meant by stress concentration & How will you mesh for such region?

应力集中是指单元局部应力远大于名义应力的地方,它和应力奇异有点类似,但是又不一样。如果单元细化的足够的话,这个数值能够收敛。收敛性主要用于为应力集中的区域找到合适大小的网格。

Question27:What is shear locking?How can we avoid it?How it affects the FEA result?

剪切自锁属于数值计算问题,导致弯曲变形会比实际的小。单元在受到弯曲扭矩的时候刚度过大或者发生自锁,这将导致计算的位移、应力以及固有频率出现错误。
为了避免剪切自锁,建议:
  • 细化网格
  • 使用缩减积分单元

Question28:What is hourglassing?How can we avoid it?How affects the FEA result?

沙漏模式来自于有限元计算中零能自由度所引起的虚假变形。通常表现为单元变形严重但是单元截面形貌没有怎么变化,呈现类似沙漏的图形。这是一种由于单元刚度过柔引起结果错的非物理模式。为了避免沙漏现象,建议:
  • 细化网格
  • 使用完全积分单元

Question29:Give two consequences of a wrong shell normal setting.

壳单元法向设置不对可能产生的错误:
  • 压力载荷有误(正压力方向和壳单元的法向方向一致)
  • 单元厚度的偏置方向出错

Question30:What is submodeling?

子模型是对之前模型粗略分析的重新计算。粗略模型重新分为两个:一个精细模型一个粗略模型。粗略模型计算的结果用于精细模型重新计算时候的边界输入。

来源:CAE仿真空间
Abaqus通用MATLABpythonUMCST材料
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首次发布时间:2024-12-25
最近编辑:11小时前
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