新版高分子材料加工計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)模擬思考題答案

1、1．Ansys 中主要有哪四個(gè)分析模塊？ 結(jié)構(gòu)分析，熱分析，流體分析包括 CFD （計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)） ，電 / 靜電場(chǎng)分析，電磁場(chǎng)分析2． 在 ANSYS 產(chǎn)品中，求解結(jié)構(gòu)問(wèn)題有兩種方法，它們各用于什么場(chǎng)合？ 在 ANSYS 產(chǎn)品中，求解結(jié)構(gòu)問(wèn)題有兩種方法： h- 方法和 p- 方法。 h- 方法可用于任何類(lèi)型的結(jié)構(gòu)分析， 而 p- 方法只能用于線性結(jié)構(gòu)靜力分析。根據(jù)所求的問(wèn)題， h- 方法通常需要比 p- 方法更密的網(wǎng)格。 p-

2、 方法在應(yīng)用較粗糙的網(wǎng)格時(shí)，提供了求得適當(dāng)精度的一種很好的途徑。3． ANSYS 分析過(guò)程中三個(gè)主要的步驟 . 每個(gè)分析包含三個(gè)主要步驟 : 前處理 ：創(chuàng)建或輸入幾何模型 ，對(duì)幾何模型劃分網(wǎng)格 。 求解：施加載荷求解。后處理：結(jié)果評(píng)價(jià) ，檢查結(jié)果的正確性4． ANSYS 文件中包括四種文件，分別是哪四種？ 在任何 ANSYS 分析之后，您應(yīng)保存以下的文件 : 日志文件( .log) 數(shù)據(jù)庫(kù)文件 ( .db) 結(jié)果文件 (.rst, .

3、rth, ,) 荷載步文件 , 如有多步 (.s01, .s02, ...) 物理文件 (.ph1, .ph2, ...)5 ． Ansys 中四類(lèi)實(shí)體模型圖元 , 以及它們之間的層次關(guān)系。 典型的實(shí)體模型是由體、面、線和關(guān)鍵點(diǎn)組成的 。在實(shí)體模型間有一個(gè)內(nèi)在層次關(guān)系，關(guān)鍵點(diǎn)是實(shí)體的基礎(chǔ)，線由點(diǎn)生成，面由線生成，體由面生成。6. 模型生成方法與建模步驟7． ANSYS 坐標(biāo)系有哪六種？ 總體坐標(biāo)系，局部坐標(biāo)系，節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系，單元坐標(biāo)

4、系，顯示坐標(biāo)系，結(jié)果坐標(biāo)系8．體素定義9．單元屬性定義。 單元屬性 是網(wǎng)格劃分前必須建立的有限單元模型屬性。它們包括 : 單元類(lèi)型，實(shí)常數(shù)，材料性質(zhì)10． ANSYS 網(wǎng)格劃分主要包括以下四個(gè)步驟 : 定義單元屬性，指定網(wǎng)格的控制參數(shù)，生成網(wǎng)格11． ANSYS 有哪兩個(gè)兩個(gè)后處理器，他們?nèi)绾味x的 ？后處理：結(jié)果評(píng)價(jià)，檢查結(jié)果的正確性12. Ansys 中的載荷有哪些？ 自由度約束，集中載荷，面載荷，體載荷，慣性載荷13 自由度約

5、束的定義。 自由度約束就是給某個(gè)自由度 (DOF)指定一已知數(shù)值 ( 值不一定是零 )。14. 面載荷的定義 。面載荷 就是作用在單元表面上的分布載荷。15. 靜力分析結(jié)果后處理的步驟主要包括有哪些？16. 聚合物加工過(guò)程數(shù)值分析及計(jì)算機(jī)模擬一般方法 。其一般方法可概述如下： （1）明確對(duì)象， 定義問(wèn)題，構(gòu)造成型加工過(guò)程中的物理模型。建立的物理模型既要使問(wèn)題簡(jiǎn)化到可以進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬和便于求解，又要盡可能完整地描述實(shí)際過(guò)程，盡可能真實(shí)地反

6、映成型加工過(guò)程的實(shí)質(zhì)和特征。 （2）基于物理模型，選用守恒定律、本構(gòu)方程和各種物性定律，建立問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。建立的數(shù)學(xué)模型應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔明確，既要包含主要影響因素，又要避免數(shù)學(xué)運(yùn)算過(guò)于繁雜，初始和邊界條件要根據(jù)具體情況慎重選擇，因?yàn)樗鼈冊(cè)诤艽蟪潭壬蠜Q定了最終的計(jì)算結(jié)果。 （ 3）用解析或數(shù)值方法求解建立的數(shù)學(xué)模型，編寫(xiě)圖形應(yīng)用程序或采用繪軟件輸出模擬結(jié)果。通常選擇何種數(shù)值方法需根據(jù)問(wèn)題的復(fù)雜程度決定，如求解域形狀規(guī)則的線性問(wèn)題，選用有限差分

7、法簡(jiǎn)便快捷；求解形狀復(fù)雜的模型方程選用邊界元法可以減少網(wǎng)格剖分的工作量；求解非線性問(wèn)題采用有限元法可以在短時(shí)間快速收斂，得到數(shù)值解。4 ）驗(yàn)證結(jié)果聚合物成型加工過(guò)程是復(fù)雜的，第二章類(lèi)比分析法中： 例 在聚合物結(jié)晶過(guò)程中， 結(jié)晶度隨時(shí)間的延續(xù)不斷增加， 最后趨于該結(jié)晶條件的極限結(jié)晶度， 現(xiàn)期望在理論上描述這一動(dòng)力學(xué)過(guò)程。 采用類(lèi)比分析法。 聚合物結(jié)晶過(guò)程包括成核和晶體生長(zhǎng)兩個(gè)階段， 這與下雨時(shí)雨滴落在水面上生成一個(gè)個(gè)圓形水波并向外擴(kuò)展的情

8、形相類(lèi)似，因此可通過(guò)水波擴(kuò)散模型來(lái)推導(dǎo)聚合物結(jié)晶時(shí)的結(jié)晶度與時(shí)間的關(guān)系。 在水面上任選一參考點(diǎn)，根據(jù)概率分析，在時(shí)間從0 到 t 時(shí)刻的范圍內(nèi)通過(guò)該點(diǎn)的水波數(shù)為 m 的概率 P(m)符合 Poisson 分布（假設(shè)落下的雨滴數(shù)量大于 m, t 時(shí)刻通過(guò)任意點(diǎn) P 的水波數(shù)的平均值為E)。把水波擴(kuò)散模型作為結(jié)晶前期的模型來(lái)討論薄層熔體形成 “ 二維球晶 ” 的情況。雨滴接觸水面相當(dāng)于形成晶核，水波相當(dāng)于二維球晶的生長(zhǎng)表面， 當(dāng) m=0 時(shí)

9、，意味著所有的球晶面都不經(jīng)過(guò) p 點(diǎn)，即 p 點(diǎn)仍處于非晶態(tài)。根據(jù)式（１）可知其概率為：設(shè)此時(shí) 球晶部分 占有的體積分?jǐn)?shù)為 ，則有下面求平均值 E，它應(yīng)為時(shí)間的函數(shù)。(a) 先考慮平面內(nèi)一次性同時(shí)成核的情況 ，它對(duì)應(yīng)所有雨滴同時(shí)落入水面，到 t 時(shí)刻，水波前進(jìn)的距離為 ，那么，以 為半徑的圓面內(nèi)的雨滴所產(chǎn)生的水波都將通過(guò) p 點(diǎn)。 （見(jiàn)圖） 。把這個(gè)面積稱(chēng)為有效面積， 通過(guò) p 點(diǎn)的水波數(shù)等于這個(gè)有效面積內(nèi)落入的雨滴數(shù)。 設(shè)單位面積內(nèi)的