一1,数值分析2,离散3,节点节点点二1,三个基本方程①平衡方程
②本构方程平面应力
平面应变
应变协调方程
③几何方程
二类边界条件
①力的边界条件
②位移边界条件
如今给定的位移边界为,则有(在,其中y方向上的位移分量
),
分别为边界上x,
2,①步骤:⑴将结构离散化⑵单元分析,求得单元节点位移与节点力的关系,计算单元刚度矩阵⑶以节点为隔离体,建立平衡方程⑷施加荷载⑸引入边界条件⑹求解方程,求得节点位移⑺对每一单元循环,由单元节点位移通过单元刚度矩阵求得单元应力或杆件内力
f②表达式:位移模式
几何矩阵
B
弹性矩阵
应力矩阵
3,加权余量法:当
有限时,定解方程存在偏差(余量),取权函数,强迫余量在某种平均意义上均为采用使余量的加权积分为0的等效积分以“弱”形式来求得微分方程近似解的方法。半解析法:离散与解析相结合的方法,减少计算工作量,降低费用。样条有限元法:具有紧凑型及良好的光滑性,明确的表达式的优点,所得到的结果均在单元节点上,在数据的后处理方面更为方便和精确。边界单元法:将所研究问题的偏微分方程,设法转换为在边界上定义的边界积分方程,然后将边界积分方程离散化为只含有边界结点未知量的代数方程组,解此方程组可得边界节点上的未知量并可由此进一步求得所研究区域中的未知量,它除了能处理有限元方法所适应的大部分问题外,还能处理有限元法不易解决的无限域问题。4,⑴整体刚度矩阵是对称矩阵⑵整体刚度矩阵的主对角线上的元素总是正的⑶整体刚度矩阵是一个稀疏阵⑷施加荷载没有支承的整体刚度矩阵是一个奇异阵5,不能。因为不满足完备性,缺少表示刚体位移的常数项和表示应变是位移一阶导数的常应变项不能保证解的收敛性。6,维数、单元格划分,节点数目。
7,①②理由:单元刚度矩阵不随单元(或坐标轴)的平行移动或作
元(
为
f整数)角度的移动而改变8,有限元解位移大于解析解的原因是单元为非完全协调单元。挠度w是弯曲问题中的基本未知函数且由于忽略了Z方向的变化,因此它只是xy的函数:,若w已知,则唯一、内力、应力均可按上述
相应公式求出。在经典解析法中,w(x,y)常设为三角级数形式。三证明:由原题目所知得
又因为故,得结论。四解:利用Galerki
法。把试函数取为权函数残值,,又由
,得
。
五解:①设位移函数为将Ijm点坐标代入uv最终得:
,
②将A点坐标代入位移函数得即A(2095,1045)。
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