工程有限元分析_复习题.docx

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1、工程中中的有限限元方法法复习习提纲第1章 引言1. 简要论述述求解工工程问题题的一般般方法和和步骤；物理问题数学模型由控制方程描述，基于如下假设：l 几何形状l 运动学、动力学l 材料本构关系l 载荷l 边界条件l 其它有限元分析l 选择单元l 划分网格l 设置求解参数l 求解评估有限元结果的精度解释计算结果终止重新选择单元、划分网格，设置求解参数不满意满意满意修正数学模型，重新分析图Error! No text of specified style in document.1 工程程问题的的一般求求解步骤骤2. 简要论述述有限元元方法求求解问题题的一般般步骤3. 说明ANNSYSS中关于于单

2、位制制的使用用问题第2章 弹性力学学问题有有限元分分析4. 出一道由由单刚组组装总刚刚的问题题5. 为什么位位移有限限元得到到的应力力结果的的精度低低于位移移结果？在当前前计算结结果的基基础上如如何进一一步提高高应力结结果的精精度？6. 弹性力学学平面问问题包括括和两类，举例说说明；7. 平面问题题三角常常应变有有限元中中形函数数之和为为；8. 什么是命命令流文文件？编编写命令令流文件件的方法法有哪些些？如何何调试你你编写的的命令流流文件？结构分分析时采采用命令令流文件件的方式式有哪些些好处？第3章 单元分析析9. 有限元解解的收敛敛准则是是什么？进行简简单的解解释。10. 以下几条条曲线，哪

3、条对对应的计计算过程程是收敛敛的？11. 常见的力力学问题题中，哪哪些属于于C0问问题？哪哪些属于于C1问问题？二二者有什什么不同同？12. 为什么AANSYYS等商商用软件件中只提提供最高高二阶的的单元，而没有有更高阶阶的单元元？13. Sereendiipitty单元元和Laagraangee矩形单单元相比比，其不不同点在在哪里？有什么么优点和和缺点？14. 提高有限限元计算算精度的的三种方方法是什什么？进进行简要要的阐述述。15. 等参变换换中的JJacoob矩阵阵有什么么物理意意义？其其行列式式又有什什么几何何意义？16. 什么是完完全积分分、减缩缩积分和和选择积积分？17. 什么情况

4、况下会出出现剪切切自锁问问题？如如何解决决这个问问题？18. 什么情况况下会出出现体积积自锁问问题？如如何解决决这个问问题？19. 为什么有有时候需需要采用用减缩积积分？减减缩积分分可能带带来什么么问题？如何解解决这个个问题？第4章 桁架结构构有限元元分析20. 给定一个个微分方方程，如如何建立立其等效效积分形形式和等等效积分分弱形式式？二者区区别在哪哪里？为为什么后后者在数数值分析析中得到到更多的的应用？21. 不同的加加权余量量法的区区别在哪哪里？什什么是加加权余量量法的伽伽辽金格格式？22. 自然边界界条件和和强制边边界条件件的区别别是什么么？为何何这样命命名？举举例说明明在应力力分析和

5、和温度场场分析时时自然边边界条件件和强制制边界条条件分别别是什么么？23. 为什么基基于最小小势能原原理的有有限元解解是下限限解，即即总体位位移和真真实值相相比偏小小？24. 会手工计计算简单单的一维维杆件结结构，如如：已知p、a、b、EA，用用有限元元计算两两端反力力及杆件件应力：第5章 梁结构有有限元分分析第6章 板壳结构构有限元元分析第7章 结构动力力学问题题有限元元分析第8章 特征值和和稳定性性问题有有限元分分析第9章 热分析及及热应力力问题有有限元分分析第10章 大作业在不违背背基本物物理规律律的前提提下，可可自行添添加你认认为有用用的数据据，或者者做出一一些假设设。10.1 考虑一

6、块块受单向向拉伸作作用的平平板，材料弹弹性模量量为E=2000 GGPa，泊松比比为=00.3，板厚t=5 mmm，拉拉伸外力力为p=1000 MPPa，板板的长度度和宽度度分别为为a=1 mm和b=0.33 m，在长度度方向上上进行拉拉伸，板板中央有有一个穿穿透的圆圆孔，直直径为dd=30 mm。讨论小圆圆孔直径径对结构构中最大大应力分分量()的大小小及所在在位置的的影响；将有限元元结果与与弹性力力学里得得到的理理论结果果进行比比较分析析(选取取若干典典型节点点的应力力分量为为研究对对象，在在不同小小孔直径径条件下下进行比比较)；分别利用用数值解解(加密密网格)和理论论解对所所得到结结果的合

7、合理性进进行讨论论；若板中间间不是圆圆孔而是是菱形孔孔，其中中菱形的的长轴沿沿板长方方向，菱菱形的短短轴沿板板宽方向向，长轴轴长度为为l=600 mmm，短轴轴长度为为s=155 mmm。求解该问问题，并并对其合合理性进进行讨论论；如果上一一步得到到的结果果不合理理，问题题可能出出现在哪哪里？请请尝试给给出一个个能解释释得通的的合理的的解。(提示：由于在在尖角处处会出现现应力奇奇异，因因此网格格越细，计算得得到的应应力越大大，远远远超出了了材料的的极限，可通过过采用弹弹塑性材材料模型型来解决决这个问问题。)10.2 如图所示示用铆钉钉连接的的两块板板，材料料弹性模模量为EE=2000 GGPa，泊松比比为=00.3，许用正应力=1160 MPaa，许用切切应力=1140 MPaa，拉伸外外力为PP=1660 kkN，板厚t=100 mmm，长度b=10000 mmm，宽度b=1220 mmm，铆铆钉直径径d=200 mmm。考虑虑其中上上面的那那块板，假设铆铆钉是刚刚体，且且一共需需要4颗颗铆钉，通过有有限元计计算设计计最合理理的铆钉钉排列方方式及其其位置。