ansys有限元程序及其应用试题。
1）试述有限元分析的求解步骤？
a)连续介质的离散化。把求解的连续体划分成很多单元，单元为三角形、四边形等不同的几何形状。利用这些单元求解场变量。
b)选择插值函数。划分单元后，选择单元的插值函数形式，插值函数表示每个单元内场变量的变化，通常选择多项式形式，易于积分和微分。
c)进行单元分析，建立单元基本方程。根据所选插值函数建立单元模型和矩阵方程，方程的建立可选用直接法、变分法或加权剩余法。
d)集成系统方程组。根据单元之间的相互关系，将单元方程有序地集成整体系统的方程组，并表示成矩阵形式。
e)求解系统方程组。联立求解方程组，求出场变量位置点值。
f)进行参量计算。根据问题的需要，计算各重要的参数。
2）以一个实例说明ansys求解的详细操作步骤？（包括问题描述，材料特性，详细求解步骤）
实例：drop test of a container
问题描述：这是一个铝盒跌落到钢板平面的动力学分析，如下所述，盒子是一个五边正方体，每边为20inch长和0.1inch厚。
它已在x，y，z的每个轴向转动了450，板上部是边长100inch，厚度为0.1inch的方钢板。作用在盒子上的力仅为其只身重量。
它从72inch 高处落下。这是一个典型的跌落试验。问题的目的是验证ansys/ls-dyna的显式动力学的能力……为大变形和复杂接触动力学问题。
材料特性：容器和板上部的尺寸如上所述。
铝合金容器的参数：
young's modulus of 10.3e6 psi，density of 2.5e-4 lbf-sec2/in4，poisson's ratio of 0.
334，yield stress of 5,000 psi，tangent modulus of 20,000 psi。
板是由碳钢制成：
young's modulus of 30.0e6 psi，density of 7.3e-4 lbf-sec2/in4，poisson's ratio of 0.292。
详细求解步骤：（1）方法与假设 （a）在自由降落阶段，容器由于重力作用进行简单加速。为节省cpu时间，在板上方20inch处开始模拟分析，并施加200inch/s的初始速度以模拟最初52inch的自由降落。
200 inch/s的速度大致由公式 vf = sqrt (2*a*s) 推导而来，其中 vf 是最终速度(final velocity)，a 是重力加速度， 而 s 位移。空气的摩擦被忽略了。
b）假定板上部具有刚性力学行为，而容器具有双线性运动硬化von mises塑性行为(bilinear kinematic hardening von mises plasticity).
c）固体建模用于生成容器的3d模型， 然后对其划分网格。节点和单元的直接生成(direct generation)用于table top的建模。板上部为划分成刚性单元，并仅用一个单元来表示。
2）操作步骤定义分析类型－ define analysis type
1. set preferences.
输入几何模型－ input geometry
read in geometry of the container.
材料参数－define element type, real constants, material model properties
3. define element type.
4. define real constants.
5. specify material models.
生成网格－ generate mesh
6. mesh the container.
7. generate table top elements.
8. create container component.
9. create table top component.
10. specify contact parameters.
施加载荷－apply loads
11. apply initial velocity to the container
12. apply acceleration to the container.
获得解－obtain solution
13. specify output controls
14. solve.
查看结果－review results
15. animate stress contours
16. animate deformed shape
17. exit the ansys program
3）详细叙述ansys有限元在工程中的应用情况。
有限元法首先在结构分析中得到应用，由于此时应力--应变是线性关系，求解过程最终转化为线性矩阵。而在塑性加工领域中，由于边界条件的复杂化，加工表面几何形状复杂且不断变化，理论上难以确定。因为是大变形，表现为几何上的非线性，应力--应变关系为非线性(双非线性)。
到上世纪八十年代后期，非线性有限元法的研究分为三大类：
a) 弹塑性有限元：对于非线性，用应力-应变增量方程，将其归结为一系列线弹性问题求解，符合广义虎克定律。
b) 刚塑性有限元：忽略弹性变形，把计算步距拉大，用小变形方法处理大变形，使计算机时缩短。
c) 粘塑性有限元：主要由于超塑性材料。
4）数值模拟技术的发展前景。
自己。
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