理学

问答题试述有限元法的基本原理?

题目
问答题
试述有限元法的基本原理?
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相似问题和答案

第1题:

CAE的分析方法主要是有限元法和模态分析法。()


参考答案:√

第2题:

有限元分析的基本原理是什么?


正确答案: (1)将一个表示结构或连续体的求解域离散为若干个子域(单元),并通过他们边界上的节点相互联结为一个组合体。
(2)用每个单元内所假设的近似函数来分片表示全求解域内待求解的未知变量,而每个单元内的近似函数由未知场函数(或其导数)在单元各个节点上的数值和与其对应的插值函数来表示。由于在联结相邻单元的节点上,场函数具有相同的数值,则将它们作为数值求解的基本未知量。

第3题:

岩体工程有限元法(名词解释)


参考答案:依据变分原理求解边值问题的一种离散化数值方法。有限元法把研究的对象划分为有限数量的子域,称作单元。单元之间由节点连接,由节点传力。各单元可以有不同的形状、尺寸、材料性质和不同的受力变形规律。整个结构是许多单元的集合体。

第4题:

诉述有限元法的定义。


正确答案:有限元法是近似求解一般连续场问题的数值方法。

第5题:

有限元法有哪些优缺点?


正确答案: 优点:有限元法可以模拟各种几何形状复杂的结构,得出其近似解;通过计算机程序,可以广泛地应用于各种场合;可以从其他CAD软件中导入建好的模型;数学处理比较方便,对复杂形状的结构也能适用;有限元法和优化设计方法相结合,以便发挥各自的优点。
缺点:有限元计算,尤其是复杂问题的分析计算,所耗费的计算时间、内存和磁盘空间等计算资源是相当惊人的。对无限求解域问题没有较好的处理办法。尽管现有的有限元软件多数使用了网络自适应技术,但在具体应用时,采用什么类型的单元、多大的网络密度等都要完全依赖适用者的经验。

第6题:

试述趋势外推法的基本原理?


正确答案:当预测对象依时间变化呈现某种上升或下降趋势,并无明显的季节波动,又能找到一条合适的函数曲线反应这种趋势变化时,就可以用时间t为自变量,时序数值y为自变量,建立趋势模型:y=f(t)。当有理由相信这种趋势能够延伸到未来时,赋予变量t所需要的值,可以得到相应时刻的未来值,这就是趋势外推法。

第7题:

试述用差压法测流量的基本原理?


正确答案: 当流体流经节流装置时,流束发生收缩,流速增加,从而静压力降低,于是在节流装置前后产生差压△P(△P=P1-P2),差压△P与流量Q有一定关系,即流量Q与差压△P的平方根成正比,所以用差压计测量出△P就可以得到流量Q的大小,这就是差压法测流量的基本原理。

第8题:

试述生物膜法处理废水的基本原理。简述生物膜从载体上脱落的原因?


本题答案:原理:细菌一类的生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。污水与生物膜接触,污水中的有机污染物,作为营养物质,为生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微生物自身也得到繁衍增殖。
生物膜从载体上脱落的原因:当厌氧层还不厚的时候,它于好氧层保持着一定的平衡与稳定的关系,好氧层能够维持正常的净化功能,当厌氧层逐渐加厚,并达到一定的程度后,其代谢产物也逐渐增多,这些产物向外逸出,必然要透过好氧层,使好氧层的生态系统的稳定状态遭到破坏,从而失去了这两种膜层之间的平衡关系,又因气态代谢产物不断逸出,减弱了生物膜在滤料上的固着力,处于这种状态的生物膜称为老化生物膜,老化生物膜的净化功能较差,因而易于脱落。

第9题:

有限元法中等参数单元的主要优点是什么?


正确答案: 1)应用范围广。在平面或空间连续体,杆系结构和板壳问题中都可应用。
2)将不规则的单元变化为规则的单元后,易于构造位移模式。
3)在原结构中可以采用不规则单元,易于适用边界的形状和改变单元的大小。
4)可以灵活的增减节点,容易构造各种过度单元。
5)推导过程具有通用性。一维,二维三维的推导过程基本相同。

第10题:

试述克里金内插法的基本原理、优点 及实施过程?


正确答案: 原理:将被插值的莫要素(例如地形要素)当做一个区域化地变量来看待。所谓区域化的变量就是介于完全随机的变量和完全确定的变量之间的一种变量,它随所在区域位置的改变而连续地变化,因此,彼此离得近点之间有某种程度上的空间相关性,而相隔比较远的点之间在统计上看是相互独立无关的。
优点:实施过程:首先是利用那些摇摇用来插值的离散点集合建立一个变量图,变量图通常包括两部分,一个是根据实验获得的变量图,另一个是模型变量图。其次将变量图用来计算Kriging方法中的权重。