新版高分子材料加工計算機模擬計算機模擬思考題答案

1、1．Ansys 中主要有哪四個分析模塊？ 結(jié)構(gòu)分析，熱分析，流體分析包括 CFD （計算流體動力學(xué)） ，電 / 靜電場分析，電磁場分析2． 在 ANSYS 產(chǎn)品中，求解結(jié)構(gòu)問題有兩種方法，它們各用于什么場合？ 在 ANSYS 產(chǎn)品中，求解結(jié)構(gòu)問題有兩種方法： h- 方法和 p- 方法。 h- 方法可用于任何類型的結(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，提供了求得適當(dāng)精度的一種很好的途徑。3． ANSYS 分析過程中三個主要的步驟 . 每個分析包含三個主要步驟 : 前處理 ：創(chuàng)建或輸入幾何模型 ，對幾何模型劃分網(wǎng)格 。 求解：施加載荷求解。后處理：結(jié)果評價 ，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 中四類實體模型圖元 , 以及它們之間的層次關(guān)系。 典型的實體模型是由體、面、線和關(guān)鍵點組成的 。在實體模型間有一個內(nèi)在層次關(guān)系，關(guān)鍵點是實體的基礎(chǔ)，線由點生成，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 : 單元類型，實常數(shù)，材料性質(zhì)10． ANSYS 網(wǎng)格劃分主要包括以下四個步驟 : 定義單元屬性，指定網(wǎng)格的控制參數(shù)，生成網(wǎng)格11． ANSYS 有哪兩個兩個后處理器，他們?nèi)绾味x的 ？后處理：結(jié)果評價，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. 聚合物加工過程數(shù)值分析及計算機模擬一般方法 。其一般方法可概述如下： （1）明確對象， 定義問題，構(gòu)造成型加工過程中的物理模型。建立的物理模型既要使問題簡化到可以進行數(shù)學(xué)模擬和便于求解，又要盡可能完整地描述實際過程，盡可能真實地反

6、映成型加工過程的實質(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，建立問題的數(shù)學(xué)模型。建立的數(shù)學(xué)模型應(yīng)盡量簡潔明確，既要包含主要影響因素，又要避免數(shù)學(xué)運算過于繁雜，初始和邊界條件要根據(jù)具體情況慎重選擇，因為它們在很大程度上決定了最終的計算結(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)問題的復(fù)雜程度決定，如求解域形狀規(guī)則的線性問題，選用有限差分

7、法簡便快捷；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；求解非線性問題采用有限元法可以在短時間快速收斂，得到數(shù)值解。4 ）驗證結(jié)果聚合物成型加工過程是復(fù)雜的，第二章類比分析法中： 例 在聚合物結(jié)晶過程中， 結(jié)晶度隨時間的延續(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力學(xué)過程。 采用類比分析法。 聚合物結(jié)晶過程包括成核和晶體生長兩個階段， 這與下雨時雨滴落在水面上生成一個個圓形水波并向外擴展的情

8、形相類似，因此可通過水波擴散模型來推導(dǎo)聚合物結(jié)晶時的結(jié)晶度與時間的關(guān)系。 在水面上任選一參考點，根據(jù)概率分析，在時間從0 到 t 時刻的范圍內(nèi)通過該點的水波數(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 時刻通過任意點 P 的水波數(shù)的平均值為E)。把水波擴散模型作為結(jié)晶前期的模型來討論薄層熔體形成 “ 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)于二維球晶的生長表面， 當(dāng) m=0 時

9、，意味著所有的球晶面都不經(jīng)過 p 點，即 p 點仍處于非晶態(tài)。根據(jù)式（１）可知其概率為：設(shè)此時 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)為時間的函數(shù)。(a) 先考慮平面內(nèi)一次性同時成核的情況 ，它對應(yīng)所有雨滴同時落入水面，到 t 時刻，水波前進的距離為 ，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 p 點。 （見圖） 。把這個面積稱為有效面積， 通過 p 點的水波數(shù)等于這個有效面積內(nèi)落入的雨滴數(shù)。 設(shè)單位面積內(nèi)的