某外资企业的CAE面试题目（做对了拿技术分）

gy_tian

原帖由 hg_boy 于 2008-9-26 15:27 发表


我算的结果也跟答案没对上。

没搞明白是什么原因。
文档说的很清楚了，两个个板是在自由状态下，不受任何约束，仅由温度产生变形，所以无需人为施加约束。

正正琢磨到底是什么原因，还是答案本来就错了？ ...

ansys如果你不给它任何约束而计算应力，它是不会收敛的。对于free-free的模型，需要人为添加一些不影响结果的约束。
对于这个模型，内孔的径向可以自由膨胀，但周向它是不会旋转的，但仅仅约束周向，模型计算是还是会在Z向产生刚体位移而不收敛。
所以需要约束一些点的Z向位移。我选择的是内孔端面的一层，即假想它放在地上，让其自由膨胀。
试想一下，如果不确定一个参照，那计算出来的位移量的零点在哪里呢？

hg_boy

原帖由 gy_tian 于 2008-9-26 15:49 发表


ansys如果你不给它任何约束而计算应力，它是不会收敛的。对于free-free的模型，需要人为添加一些不影响结果的约束。
对于这个模型，内孔的径向可以自由膨胀，但周向它是不会旋转的，但仅仅约束周向，模型计算是 ...

约束圆周方向的可以，但是约束Z就没有道理了。

我是取的1/4模型，然后施加的对称约束。

egotrip

温度场分析与给定结果完全吻合，最高温度为48.36摄氏度，最低25摄氏度，给定结果最高温度为48.358摄氏度，最低25摄氏度。热应力耦合分析结果一直算不对，偏差挺大，不知道原因在哪里，请高手指正

gy_tian

原帖由 hg_boy 于 2008-9-26 15:27 发表


我算的结果也跟答案没对上。  我是说你的计算结果有点问题，为何不是连续递增呢？ 我的没对上是由于参考温度不同。

没搞明白是什么原因。
文档说的很清楚了，两个个板是在自由状态下，不受任何约束，仅由温度产生变形，所以无需人为施加约束。

正正琢磨到底是什么原因，还是答案本来就错了？ ...

我上面说了，参考温度选择的不一样引起的。 热应变 ~~ alpha*（T-Tref）

[ 本帖最后由 gy_tian 于 2008-9-26 16:05 编辑 ]

hg_boy

原帖由 gy_tian 于 2008-9-26 16:04 发表


我上面说了，参考温度选择的不一样引起的。 热应变 ~~ alpha*（T-Tref）

你看清楚了哦，我那个图绘制的是总的Displacement,  而不是UZ，总的位移，为什么必须要连续递增呢？


参考温度，我试过了25度和0度，还是算不出答案那样的结果，汗。。

[ 本帖最后由 hg_boy 于 2008-9-26 16:21 编辑 ]

gy_tian

原帖由 hg_boy 于 2008-9-26 15:50 发表



约束圆周方向的可以，但是约束Z就没有道理了。

我是取的1/4模型，然后施加的对称约束。

答案中圆孔附近的Z向位移为零，能解释约束它的Z有没有道理。

如果不约束Z向而且还能计算收敛那也未尝不可，但通常这种情况下都会有刚体位移产生，就是说，它会飞出去的。

gy_tian

原帖由 hg_boy 于 2008-9-26 16:06 发表


我试过了25度和0度，还是算不出答案的结果。

你先解释一下你的位移零点（蓝色显示区域）为何在模型的中部呢？这个比较奇怪

如果是总体位移，那和答案肯定无法吻合阿。因为答案给出的是法向上的位移结果。你输出和它方向一样的结果看看。

我也输出了一下 参考温度25度时 总体位移的结果，总内向外也是递增的。至于递增的原因，因为对于这样一个类似规则等厚圆盘的结构，温度场在走势上没有突变，那位移结果也不会有突变。

其实这个模型如此规则，完全可以求出数值理论解。

[ 本帖最后由 gy_tian 于 2008-9-26 16:36 编辑 ]

hg_boy

原帖由 gy_tian 于 2008-9-26 16:20 发表


你先解释一下你的位移零点（蓝色显示区域）为何在模型的中部呢？这个比较奇怪

我已经说了，我那个算的不对了。

我那个显示的是总的Displacement的云图，而非UZ,所以，不连续是正常的。

hg_boy

原帖由 gy_tian 于 2008-9-26 16:20 发表


你先解释一下你的位移零点（蓝色显示区域）为何在模型的中部呢？这个比较奇怪

如果是总体位移，那和答案肯定无法吻合阿。因为答案给出的是法向上的位移结果。你输出和它方向一样的结果看看。

我也输出了一 ...

我取/14计算的，除了对称约束外，没有加任何其他约束，完全自由变形，所以才出现了总体位移不连续递增的情况。

hg_boy

整理了一下思路，重新算了一遍热应力导致的变形：
参考温度统一取25度。
1)1/4模型，只施加对称约束，不施加任何多余的其他约束，让其完全自由变形。
得到的结果是：最大法向位移uz=0.027mm.
2)1/4模型，施加对称约束，再把圆孔一条边上节点的板法向的位移约束住。
uz=0.0526mm.

[ 本帖最后由 hg_boy 于 2008-9-26 18:13 编辑 ]

gy_tian

原帖由 hg_boy 于 2008-9-26 18:10 发表
整理了一下思路，重新算了一遍热应力导致的变形：
参考温度统一取25度。
1)1/4模型，只施加对称约束，不施加任何多余的其他约束，让其完全自由变形。
得到的结果是：最大法向位移uz=0.027mm.
2)1/4模型，施加对称 ...

这个结果就对了。第一种情况，最大法向位移uz=0.027mm，但同时也要考虑最小法向位移=-0.0256mm，就是说最远端相对于圆孔德法向位移为0.027+0.0256=0.0526mm。这不正是和第二种情况的结果相等吗？这就是说，两种情况下，位移应力分布的结果是相同的，只是位移的结果参考点不一样。也证实了第二种情况所加的位移约束并没有对计算结果造成影响。
我比较惊讶的是 你的第一种模型能正常完成计算而没有警告或报错，回头我试试。

fengbojilin

呵呵呵！偶也算出来了！在MSC.Nastran里算的，0.0883。鼓励一下新手吧！

hg_boy

原帖由 fengbojilin 于 2008-9-26 21:32 发表
呵呵呵！偶也算出来了！在MSC.Nastran里算的，0.0883。鼓励一下新手吧！

把模型文件和贴图传上来看看再说。

ozeanluft

原帖由 hg_boy 于 2008-9-26 08:54 发表


实际上，分布作用在单元上的力，会等效并分配到属于该单元的各个节点上，

内部的节点，被4个单元共用，节点会得到4个单元分配的力。
边界上的节点，只被2个单元共用，节点会得到2个单元分配给它的力。

角 ...

这么说来，我到有个疑问，如果我将一个表面上的单元划分的大小不同，然后用rbe３加上权重为１的节点等效力去模拟施加在这个面上的均布压强，这样分配到各个节点上的节点力的大小相同，但是由于单元本身大小不同，那么得到的应变不是也会不同吗，这样实际模拟的等效压强不就是不均匀的了吗，
请向兄指点！！

hg_boy

1.下面是rbe3权重的最原始的数学定义：
U(M)=K1*U(1)+K2*U(2)+......Kn*(Un)
也就是1,2,...n这n个点是独立的，U代表自由度，M这个点的自由度是其他n个点的线性组合，K就是线性组合系数。
载荷分配时候的权重，是否就等于自由度组合的权重? 我不敢肯定，觉得不太可能恰好相等。


这个问题，知道有这么回事就行了，不必细究。
我前面已经说过了，工程上，这样精细的设置权重，纯属于心里安慰，浪费时间。

有的网格，一个节点联接了5个单元，如果其中带三角形，还有可能一个节点联接6个单元，具体的网格联接情况千变万化的，所以，这种1,2,4的权重设置，并没有什么太大的工程意义。

工程应用中，通常情况下，统统设置成1就可以了。

june

同时又用nastran做了一遍static问题，采用CQUAD8单元，并进行ZOFFS设置，算出来的结果和ANSYS结果非常接近：ANSYS最大位移0.08947，NASTRAN最大0.08951。

june

就静力结构分析而言，如果用3D solid单元，则每种板厚度方向至少分三层单元，否则结构偏刚，算出来的位移偏小。

hanfeifei

我不要积分，我的结果是0.0892

zlxiaonan

算了一下温度场的，和答案还是不一样，最高48.59，abaqus算的，egotrip 兄弟怎么算出48.36的啊，你载荷magnitude设的多少？请教一下。随便传个plate.cae源文件和截图。用abaqus做热分析的兄弟指导一下啊。力热耦合的结果估计又要差的好远好远

egotrip

我用的稳态热分析，边界条件25摄氏度，magnitude用的是0，1，1，1，保持温度不变
荷载用的magnitude是系统默认的RAMP，即0，0，1，1