有限单元法复习题范文-盘古文库

有限单元法复习题范文

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来源：盘古文库

作者：火烈鸟

2025-09-19

有限单元法复习题范文第1篇

1 理论模型的建立

1.1 热力耦合的有限元方法的基本构造

采用比较新的;拉格朗日定理, 来研究板材热轧的过程, 和在操作的过程中所遇到的问题的研究。

1.2 金属成型的过程中的模拟条件的确定

1.2.1 轧制的参数

在设计中需要按照设计所需要的数据来进行轧制参数的设计。然后来选取研究的对象。

1.2.2 边界条件和材料的相关的参数

轧件在变形的时候温度主要就是需要收到接触的热来传导的, 与环境之间的热对流和辐射还有外界冷却水的降温, 还有轧件塑性变形等等影响, 接触热传导的一般都是会影响到轧件的表面层的温度分布的。在一般的操作施工中, 稳定的轧制时的温度大约是150左右, 在轧件之间的接触热传递的系数的影响关系是比较小的, 其等效热交换系数取0.015k W/m2k, 20℃冷却水与轧件间的热传导系数取0.6W/mk, 塑性变形热、摩擦生热结合考虑其有效转化系数取0.9。

1.2.3 初始的条件

板材在开轧之后的温度大约是1000℃左右, 平时的环境温度大约是20℃左右。

1.3 材料设备的计算

模拟的坯料的钢种主要就是需要采用双线性的材料模型来进行操作。在对设备的选择上就是可逆式的轧机, 并且将其方式布置为单机架式, 并且材料就是选择合金的锻钢来作为选择的依据。

1.4 摩擦系数的设置

在实验中的摩擦洗漱主要就是需要通过试验的方法来进行测定。在稳定的状态下, 摩擦的系数主要就是由轧件的温度、材料的化学成分、还有材料表面的粗糙度、润滑油的浓度等等。对于一些低碳钢, 轧件的温度大约就是在700℃以上, 可以观察得到, 摩擦的系数是随着温度的升高而下降的。

1.5 对于一些网格的划分

能够有效的模拟三维金属的流动状态, 单元类型的选择是比较重要的, 这就会直接的影响到时间和精度的求解。坯料就是自动的来进行网格的划分。

2 对其进行结果的分析

需要将多次模拟试验的数据与现场收集到的数据来进行对比验证。

2.1 在轧制变形过程的温度场

在轧制的过程中会有变形的现象, 在对其变形进行计算主要就是采用热力耦合的方法进行计算。在计算的结果中能够看出, 轧件的接触会产生变形, 而轧件的在变形的过程中温度也会产生变化。在塑性的变形热和轧件的传导热中, 对其温度场的影响也是比较大的。在变形的过程中, 接触点中的温度就会有, 明显的下降的趋势。在一些没有发生形变的轧件, 其中温度的变化是很小的, 随着变形的继续, 轧件的温度就会继续的下降, 而其中内部就会由于塑性的原因而产生不同程度的温度升高, 这就在轧制表面上形成了很明显的温度阶梯。

2.2 轧制过程中金属的流动

在高温的条件下, 轧件在轧制的过程中就会主要以塑性为主, 并且弹性变的很小, 轧件的各个部分都有很明显的不均匀的变形。轧件的表面节点就会受到摩擦力的原因, 流动很困难。使其轧制变形。

2.3 轧制力

轧件在与轧件接触的过程中, 轧制力就有变得很高, 在进入稳定的轧制之后, 轧制力就会变化的很稳定, 然而随着轧件的离开, 轧制力也会逐渐的变小。根据实际的情况相比较是一致的。

2.4 轧制过程中产生的应力

根据实际的情况表明, 轧件的内部到轧件的外部都会随着力量的增大而增大, 和摩擦力的作用也会随着增强而增强, 其中应变力也会随着变大而变大。

2.5 等效应变的变化情况

无论咬入角是如何变化的, 板材本身的变化都是比较均匀的, 这就能够说明咬入角的大小对其板材的整体影响并不是很大的, 并且在实际的生产中遇到这样的情况就会很好, 对其板材的成型是很有力的。但是随着应变值发生变化, 咬入角就会变大, 这就会形成一个成正比的比值。

2.6 等效应力的变化情况

应力的分布并不是很均匀, 并且浮动的范围是比较大的, 这就是因为板材与轧制的接触面积是很大, 尽管压下量是不变的, 但是板材会受到很大的影响。这就导致了在金属的内部挤压很大, 造成了应力的分布很不均匀, 其应力也会发生变化。

3 在操作过程中的基本结论

在操作的过程中首先就是应该建立一个轧制过程的模型, 使用的方法就是有限元法, 通过地轧制力、应变力等等力量的分析, 就能够分析出, 压下量的变化会随着咬入角的变化而形成的质量也变好。在半径发生变化的时候, 质量也会发生变化。

另外, 若是只是改变压下量, 压下量就会与咬入角成正比, 板材的塑性与咬入角也有一定的关系。并且都会在不同的程度上收到咬入角的影响, 但是影响并不是很大, 等效应力的均匀程度也会随着咬入角的变化而产生变化。

其次, 对于改变轧制的半径, 半径与咬入角也有一定的关系, 她们是反比, 也就是意味着轧制力与咬入角是反比。板材的塑性与咬入角没有任何关系, 并且受到咬入角影响的并不是很大, 而应力就会随着咬入角的变大而变大, 由此可见, 半径越大, 就越能够得到精确的组织。

再次, 在整个轧制的过程中, 金属的流动过程都是由于摩擦力和应力产生的变化而变化的, 在轧件中, 在同一个高度的方向上, 由于表面的会想着中心, 那么金属的流动性能就会增强。轧件的变形区中, 在同一个高度位置上, 各个节点是有外到内, 应力也是逐渐变小。轧制力会随着轧件的咬入到一个稳定的轧制逐渐变大。在金属轧制的速度比较快的情况下, 轧件温度的主要影响因素有两个, 一个是接触热传导, 另一个是塑性变形温度升高。

摘要：咬入角就是能够比较深刻的影响坯料正常的轧制出优质材料的因素。采用有限元的方法就是要对板材的热轧进行良好的控制。有限元法主要就是利用有限元的理论来建立一个板材热轧的模型。在这个过程中主要就是分析在轧制中的变形区的温度场的分布和变化的情况, 另外就是在金属流动的过程中对其变形的影响。

关键词：有限元,板材热轧,热力耦合,轧制力

参考文献

[1] 米红林, 瞿志豪, 陆鹏.光弹性法和有限元法对应力强度因子的求解[J].机械强度, 2010 (2) .

[2] 朱翔.复合材料蜂窝夹层结构总体稳定性分析的有限元法[J].洪都科技, 2010 (1) .

有限单元法复习题范文第2篇

有限元法 (finite element method) 是一种高效能、简单易用的数学分析方法, 它是建立在积分表达式的基础上的, 而且它还是大型复杂结构或多自由度体系分析的有力工具。有限元法最早的数学表达式是建立在变分法的基础上。变分法在发展单元和在解决实际问题方面仍然非常重要, 在结构力学和应力分析领域里尤其如此。它可应用于以任何微分方程所描述的各类物理场中, 因此对于以物理学为基础的机械机构的误差分析十分有用。

有限元法运用离散的概念, 使整个问题由整体连续到分段连续, 由整体解析转化为分段解析, 从而使数值与解析法互相结合, 互相渗透, 形成一种新的数值计算方法。也就是说, 把整个求算域离散成为有限个分段, 而每一个分段内运用变分法, 即利用与原问题中微分方程相等价的变分方程来进行推导, 从而使原问题的微分方程组退化到代数联立方程组, 使问题归结为解线性方程组, 由此得到数值答案。

步骤1:离散化域:这个部分包含将域分解为单元和节点。将待解区域进行简化将其分割成有限个节点相连的单元。二维问题一般采用三角形单元或矩形单元, 三维空间可采用四面体或多面体等。

步骤2:单元分析:建立各个单元的节点位移和节点力之间的关系式。由于将单元的节点位移作为基本变量, 进行单元分析首先要为单元内部的位移确定一个近似表达式, 然后计算单元的应变、应力, 再建立单元中节点力与节点位移的关系式。

步骤3:整体分析:对于各个单元组成的整体进行分析, 建立节点与外部元素的关系, 再对有限个单元作分片插值求解各种力学、物理问题, 以解出所求位移。

有限元法由于其方法的有效性, 迅速被推广于造船、机械、动力、建筑等工程部门。近年来, 有限元法随着高速电子计算机的发展而得到迅速的发展, 几乎所有工程问题上的许多分支都是有限元法的潜在使用范围。

2 有限元法在机械结构误差分析中的运用

2.1 机械结构设计过程中的误差

机械结构在设计过程中首先要考虑力学 (包括静力学、动力学和运动力学) , 其次要考虑结构学, 几何学, 有时还要考虑到材料学。结构设计的目的是为了实现某种功能。为了达到这一目的, 在设计过程中就需要分清主次变量, 忽略很多次要变量。通过有限元法可以将变量按照重要性进行分类, 并设定参数 (参数的大小反映了变量的重要程度和对误差的影响大小) , 并通过方程来反映设计过程中的变量对误差的影响程度。造成机械结构设计误差的原因有很多, 例如设计工具的误差所造成的机械结构的误差;设计者的专业程度所造成的误差, 繁琐的设计工序所造成的误差等等。

2.2 机械结构制造过程中的误差

机械结构在制造过程中首先要考虑制造方法, 其次要考虑制造流程, 有时还要考虑到制造工具。而结构制造的目的是为了在现实中制造出某种机械结构, 产生实际作用, 把设计变成现实。为了达到这一目的, 在制造过程中也需要分清主次变量, 忽略很多次要变量。通过有限元法可以将变量按照重要性进行分类, 并设定参数 (参数的大小反映了变量的重要程度和对误差的影响大小) , 并通过方程来反映设计过程中的变量对误差的影响程度。造成机械结构制造误差的原因有很多, 例如制造工具的误差所造成的机械结构的误差;制造者的熟练程度所造成的误差;繁琐的制造工序所造成的误差等等。

2.3 机械结构运转过程中的误差

机械结构在运转过程中首先要考虑机械结构所处的外界环境, 其次要考虑摩擦损耗, 有时还要考虑到材料老化。结构运转的目的是为了让某种功能更加准确、更加持久的输出。为了达到这一目的, 在运转过程中就需要分清主次变量, 忽略很多次要变量。通过有限元法可以将变量按照重要性进行分类, 并设定参数 (参数的大小反映了变量的重要程度和对误差的影响大小) 并通过方程来反映设计过程中的变量对误差的影响程度。形成机械结构运转误差的原因有很多, 例如周围环境的突然变化所造成的机械结构的误差等。

误差是普遍存在的, 在机械结构中也是如此, 无论是设计, 制造, 还是运转环节都会存在误差。误差是实际值和理论值的差值, 虽然不可能完全消除, 但是可以通过减少误差, 使得机械结构趋于完善。具体的使用过程如下:找出误差和影响误差大小的变量。任何与机械结构产生联系的事物都有可能对机械结构造成误差, 但不是每个因素都要考虑, 都要当作变量。只有那些对最后结果起决定性作用的因素才可以当作变量。设计方程, 将误差设为y, 各变量设为x1, x2, x3..., xN (N为变量的个数) 变量对应的参数设为a, b, c, d...可得方程y=ax1+bx2+cx3+...联立, 解方程。将观察测到的变量值和误差带入设计好的方程中, 有N个变量, 就得有N组观测值, 就要联立N个方程。通过方程联立成方程组, 解方程组, 得出参数a, b, c, ...的值。参数值 (也称权重) , 就是对应变量对误差的影响程度。分析结果, 得出结论, 通过比较各参数的权重的大小, 即可得出该变量对误差的影响程度。

2.4 优点及局限性对比

有限元法在机械结构误差分析中的优点:有限元法具有理解简单, 操作方便的优点。而且随着信息技术, 特别是计算机处理技术的发展, 有限元法在机械结构的误差分析中的作用越来越大。在软件方面, 有限元法也有着得天独厚的优势, 不但有些大型分析软件如Matlab、Mathmatica、SPSS (世界著名的几款数学分析软件) , 可以顺利实现, 甚至有些微型软件 (如LINDO, 一种数学分析软件, 只有几兆大小) , 也可以实现。

虽然有限元法在分析机械误差方面有很多优点, 但是仍有一定的局限性。最突出的局限性有两点:第一, 在机械结构中, 影响其发生变化的因素是很难确定的, 因而在使用有限元法时, 变量 (影响因素) 很难被全部找出, 有些重要因素的忽略, 就会导致最终分析结果的不完整甚至是错误。第二, 在选取变量时, 对简单的机械结构, 几十个变量就可以使用有限元法解决问题;但是对于一些复杂机构, 例如汽车底盘、飞机引擎甚至是大型电机组等高、精、尖的机械结构来说, 变量数以百计, 采用有限元法运行十分复杂, 对计算机和其他设备的要求也就相对的提高。

3 结语

有限元法作为一种成熟的分析方法, 本身具有精度高, 原理简单, 便于操作的优点, 因而被越来越多的用于机械结构的误差分析当中, 以提高结构的精确度和稳定性。随着一大批数学应用软件和高速计算机的发明, 有限元法的用途会被逐渐拓广的。

摘要：随着社会和经济的不断发展, 机械结构所派上的用场越来越多, 作用也越来越大。机械结构不可避免的会存在误差, 而减少误差则是提高机械结构稳定性的关键。传统的误差分析方法已经不能完全胜任于现有的误差分析任务。在倡导创新、改革和充分尊重个体差异的今天, 有限元法在机械结构误差分析中的运用, 逐渐引起重视。本文对有限元法在机械结构误差分析中的运用, 进行浅谈。

关键词：有限元法,机械结构,误差分析,应用

参考文献

[1] 唐应时, 占良胜, 方其让, 等.基于动态仿真的副变速器箱体有限元分析[J].中南大学学报 (自然科学版) , 2006 (4) .

有限单元法复习题范文第3篇

摘要：《中华人民共和国烟草专卖法》及《烟草专卖行政处罚程序规定》的修订不是简单条文的变化和文词的变更，这两部法律使烟草行业主动接受新的考验，对烟草行业具有重要的现实意义和深远影响。有效稳定了烟草专卖制度，坚定行业发展的信心。当今社会，在烟草专卖法的实际执行过程中，由于种种因素的影响和制约，人们对烟草专卖法的理解有一定的偏差，从而导致其价值功能没有得到完全实现。烟草专卖行政主管部门不断强化卷烟市场监管，逐步加大打假力度，极大的打击了不法分子的嚣张气焰，有效地净化了烟草市场。人们应坚持树立法制理念，同时加强法治建设并建立严格规范的烟草专卖秩序;引入适当的竞争，在竞争环境中，构建丰富活跃的烟草市场机制;坚持以人为本的方针，营造一个充满活力的和谐烟草环境。

一、烟草专卖法的确立和意义

(一)烟草专卖法的确立与修正

1991年6月29日第七届全国人民代表大会常务委员会第二十次会议通过并确立了《烟草专卖法》。

2009年08月27日第十一届全国人民代表大会常务委员会第十次会议《全国人民代表大会常务委员会关于修改部分法律的决定》对《烟草专卖法》进行了第一次修正。

2013年12月28日第十二届全国人民代表大会常务委员会第六次会议《关于修改<中华人民共和国海洋环境保护法>等七部法律的决定》对《烟草专卖法》进行了第二次修正。

2015年4月24日第十二届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议全国人民代表大会常务委员会《关于修改<中华人民共和国计量法>等五部法律的决定》对《烟草专卖法》进行了第三修正。

(二)烟草专卖法的意义

1991年6月29日，七届全国人大常委会第二十次会议审议通过了《中华人民共和国烟草专卖法》。这是我国经济史上的重大举措，《烟草专卖法》的颁布是加强烟草专卖法制建设需要的重要环节，在依法治烟的道路上树立了一个新的里程碑。《烟草专卖法》的制定，更好地维护了国家烟草专卖制度并有计划地组织了烟草行业的生产经营活动;提升烟草专卖的执法地位，加强烟草专卖的管理力度，打击烟草行业的违法行为;提高烟草制品质量，确保消费者的利益与健康;妥善调整好政府、企业及个人之间的利益关系并充分保证了国家财政收入，具有十分重要的意义。至今世界上有70多个国家对烟草实行专卖实施了立法保障。从这些国家的经验来看，严格的专卖管理制度对保证国家经济稳定起到了有益的作用，也有助于限制烟草及其制品的生产规模和流通范围。把《专卖条例》上升为《专卖法》以提升法律权威，对确保烟草专卖管理走向法制化，具有重大的现实意义。《烟草专卖法》的修订是我国经济社会快速发展的历史必然，是烟草专卖制度自身发展和进步的必然需求，是烟草行业推进科学发展、完善体制机制的一项重大举措。此次修订，对进一步完善烟草专卖法律体系，实现烟草专卖法律同国家其他法律保持法制统一，具有极其重要的现实意义。修订后的《烟草专卖法》，对巩固和完善国家烟草专卖制度将产生深远的影响。

二、认真学习并贯彻落实《烟草专卖法》

《烟草专卖法》的制定和颁布是我国烟草专卖史上的重大举措。因此，学习宣传和贯彻这部法律更是每个人的责任和义务。从《烟草专卖法》的确立开始，所有公民就必须贯彻执行。我们一定要遵循我国法制原则的基本要求，即有法可依、有法必依、执法必严、违法必究。

(一)烟草行业的工作人员要认真学习《烟草专卖法》，因为《烟草专卖法》与烟草行业息息相关。首先是要做到学法、知法、懂法，正确理解制定这部法律的目的和意义，深刻体会这部法律的精神要领，详细了解法律中的主要内容。另外，《烟草专卖法》又是一部重要的专项立法，要让广大人民群众都了解，因而宣传《烟草专卖法》成为了每一位行业人员义不容辞的责任和义务。

(二)《烟草专卖法》的主体是各级烟草专卖局。为了做到准确执法，烟草部门要加强执法部门的自身建设，对执法人员采取多种形式进行培训，以提高他们的执法水平。

(三)《烟草专卖法》既保护烟草行业的发展，也规定了烟草行业所承担的法律责任，尤其是对烟草系统的干部和职工规定了更加严格的法律责任。《烟草专卖法》颁布后，首先摆在烟草专卖行政管理部门和业务经营部门的广大干部和职工面前的是如何遵守法的问题。这就要求各级烟草专卖行政管理部门要严格执法，依法办事;各级烟草公司和生产企业要严格依法从事生产和业务经营活动，要做遵守《烟草专卖法》的模范。

三、烟草专卖法的改革发展

烟草行业和专卖制度这一领域目前来说仍然很少涉及。在烟草专卖制度确立和实施的10多年中,我国经济体制发生了深刻变化,正由传统的计划经济走向市场经济,逐步建立社会主义市场经济体制。提高对烟草专卖法认识，增强对其理解，主动适应新法的修订,切实维护国家利益和消费者利益依然是烟草行业的义务和职责所在。因此，各级烟草专卖部门应当根据《烟草专卖法》的修订以及相关法规的进一步完善，切实履行自身所担负的职责，不断规范管理工作和执法活动的流程、内容和措施。烟草部门也应当采取有效措施，加大对专卖管理人员贯彻《烟草专卖法》等相关法律落实情况的监管力度，查处和整治执法人员在专卖执法过程中出现的违规违纪行为，为新修订法律法规的全面实施与条款的准确适用创造条件。

从体制机制的转变看，烟草业构建市场运行机制、建设全国烟草大市场，除了达到效率的主要目标外，也同时为卷烟生产企业营造了公平的竞争市场环境，进而就可以为卷烟消费者提供更大的自由选择权，提供更加低害、质优、价廉、符合其吸食口味和消费习惯的产品。这实际上就是维护消费者利益的重要行动，也是激发和保持行业活力的一种努力。《烟草专卖法》第一条阐明了立法的宗旨：“为实现烟草专卖管理，有计划地组织烟草专卖品的生产和经营，提高烟草制品质量，维护消费者利益，保证国家财政收入”。从立法宗旨可以看出，对烟草专卖品的生产、销售和进出口实行垄断经营、统一管理是实施《烟草专卖法》的制度设计，严格按计划生产和经营烟草专卖品是实施《烟草专卖法》的运行模式，努力提高烟草专卖品的质量和科技含量是实施《烟草专卖法》的基本要求，而维护消费者利益和保证国家财政收入则是《烟草专卖法》立法的根本目的。

因为人既室生产者，又是消费者，作为前者，人是社会经济发展中最重要、最活跃、最有创造力的关键因素。由于烟草专卖的特殊性质，保护消费者权益就更具有重要性和现实性。市场经济是公平与效率有机结合的经济，国家法律是公平与效率契合如一的制度机制。保护消费者权益，在拉动市场经济高效率运行方面促进效率;在保护相对弱势群体方面保障公平。《烟草专卖法》在保护消费者权益上体现了公平与效率合一的法律精神。

另外，为了提升活力，烟草业一直高度重视并切实加强烟草企业文化建设。一方面积极加强社会主义核心价值体系建设，不断巩固干部职工团结奋斗的共同思想基础;另一方面在社会主义核心价值体系引导下，切实加强行业文化建设，形成全行业的共同价值追求，增强企业文化实力，推进和谐烟草行业的建设。

《烟草专卖法》是一部反映我国专卖特点，符合我国国情的重要经济法典，对于提高我国烟草专卖的地位，强化烟草专卖管理，保证烟草行业的健康发展，具有重要意义。《烟草专卖法》的颁布和实施，标志着我国烟草专卖开始真正走上依法治理的轨道。我们相信，随着烟草业严格规范、富有效率、充满活力三大目标任务的切实有效推进，烟草专卖法的价值目标将不断得到实现，而随着公平、秩序、效益等目标要素的不断充实，一个和谐烟草的局面将逐渐清晰、越来越近。

[参考文献] [1]姜成康.认真学习党的十七大精神，为建设严格规范、富有效率、充满活力的中国烟草而努力奋斗[R].在2008年全国烟草工作会议上的报告，2008. [2]蒋海岩，张卉.浅析烟草专卖体制[J]山东经济.2005(01). [3]杨晓鸿.从工商分离到联合重组及中国烟草业改革的根本方向[J]云南财贸学院学报(社会科学版).2004(06). [4]章鸿.中国烟草专卖制度质疑[J]安庆师范学院学报(社会科学版)2004(06). [5]王树文.我国烟草行业管理体制改革与政策分析思考[J]中国行政管理.2004(09).

有限单元法复习题范文第4篇

以“环保”话题为例, 我们进行了如下设计:

Step1:展开图式联想 (图1) 。

在这一环节中, 我们以environment为中心词, 让学生首先展开词汇的联想、回忆, 然后在词的基础上展开短语的联想, 在短语的基础上展开句子的联想。此项活动相当于展开了一个brainstorm, 让学生尽可能多的回忆和环保话题相关的词汇、短语、句子, 很好的起到了对这一话题知识的归纳、梳理作用, 启发、诱导、拓展了学生的思维。这项活动可集体完成, 也可分小组进行。

S t e p 2:审文体训练, 结合高考有关“environment protect”的题目。

往往同一个话题可以要求用不同的文体表达, 如议论体、说明体、记叙体都有可能。

Step3:定格式、定段落。

议论体的文章如何写, 结构如何?

可让学生先说, 老师补充:1、提出问题;2、解决问题;3、回归主题。

如:“making everyday earth day”中, Paragraph (1) 提出问题: (1) Now the

Paragraph (2) 解决问题: (1) We realize

Paragraph (3) 回归主题: (1) One day to

说明文体的结构又如何呢?

可让学生说, 老师补充:主要要求说明事物的特点、性质、用途、利弊等。

记叙文体, 注意时态定格, 一般为过去时, 叙述过去的一次经历, 而且应在文章的结束部分谈到对于这次经历的感想或感受。

Step 4:成文训练。