材料成型计算机模拟考试复习资料

一、判断题(共5分)1. Anycasting是一款基于有限元原理的模拟铸造成型过程的数值分析软件。 ( × )

2. 相对于有限元法，有限差分法的弱项在于应力分析。 ( √ )

3. Sysweld、Ansys、Procasting、Deform都可以模拟焊接过程的专业有限元分析软。 ( × )

4. 进行材料成型过程数值模拟时，对材料的热物理性能参数要求不严格。 ( × )

5. 一维空间Fourier定律表示成下式：q=。 ( √ )

二、填空题(共25分)1. 材料科学是以材料的组成、结构、性能和加工等为研究对象的一门科学。

2. 材料成形即采用铸造、锻造、 焊接 等方法将金属原材料加工成所需形状、尺寸，并达到一定的组织性能要求。

3. 材料按照组成与结构可以分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料等。

4. 数学建模的过程包括：建模准备、建模假设、构造模型、模型求解、模型分析、模型检验、模型应用。

5. 材料、能源和信息称为当代文明的三大支柱。

6. 材料按照性能和作用可以分为结构材料和功能材料。

7. 材料成型方法涉及到的物理、化学和力学现象。

8. 有限元分析的后处理程序的功能分为对计算结果的加工处理和计算结果的(图形)表示。

9. 金属型模具温度场的分析步骤分为前处理、求解和后处理。

10. 用于表示计算结果的图形表示形式有结构变形图、等值线图、主应力迹线图、等色图。

11. 当x方向的温度分布呈线性时，温度梯度表达式：。

12. 材料加工过程数值仿真的初始条件包括：温度初始条件、压力初始条件、速度初始条件和组织初始条件。

13. 在有限元法诞生前，求解弹性力学定解问题的基本方法有按应力求解、按位移求解和混合求解。

14. 材料成形过程的基本规律可以用一组微分方程来描述，例如流场方程、热传导方程、平衡方程和运动方程等，这些方程在所讨论的问题中常常被称为场方程或控制方程。

15. 材料加工过程数值仿真的初始条件包括：温度初始条件、压力初始条件、速度初始条件、组织初始条件。

16. 在有限元法诞生前，求解弹性力学定解问题的基本方法有按应力求解、按位移求解、混合求解。

17. 单位时间内通过单位面积的热量称为热流密度。

三、名词解释(10小题，共20分)1．计算机模拟：根据实际体系在计算机上进行模拟实验，通过将模拟结果与实际体系的实验数据进行比较，可以检验模型的准确性，也可以检验由模型导出的解析理论作为所作的简化近似是否成功。

2. 数学模拟：就是利用数学语言对某种事务系统的特征和数量关系建立起来的符号系统。

3. 逼近误差：差商和与导数之间的误差表明差商逼近导数的程度，称为逼近误差。

4. 差商的精度：逼近误差相对于自变量差分(增量△x)的量级称为用差商代替导数的精度。

5. 截断误差：用差分方程近似代替微分方程所引起的误差，称为截断误差。

6. 相容性：指当自变量的步长趋于零时，差分格式与微分问题的截断误差的范数是否趋于零，从而可以看出是否能用此差分格式来逼近微分问题。

7. 前处理：在凝固模拟技术中，值域的离散化、方程的差分化通常被称为前处理。

8. 导热：物体个部分之间不发生相对位移，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动进行的热量传递。

9. 对流：指物体个部分之间发生相对位移，冷热物体相互参混所引起的热量传递方式。

10. 等温线(面)：同一时刻物体中温度相同的点连接而成，对二维问题指等温线，对三维问题指等温面。

四、简答题(10小题,共30分)

1. 有限差分法差分原理？

答：函数y=f(x)对x的导数

向前差分： f(x+ )-f(x)；

向后差分： f(x)-f(x- )；

中心差分： f(x+ )-f(x)

2. 微分方程与差分方程的差别在哪里？

答：1)差分相应于微分，差商相应于导数。

2)只不过差分和差商是用有限元形式表示的而微分和导数则是以极限形式表示的。

3) 如果将微分方程中的导数用相应的差商近似代替，就可以得到有限元形式的差分方程。

3. 弹性静力分析问题的假设条件？

答：1)位移梯度是小量，应变与位移之间的关系是线性的；

2)物体始终保持弹性状态，应力与应变之间的关系是线性的；

3)边界条件中不包括接触条件。

4. 数学模型的离散化内容？

答：1)离散格式的选择；