ANSYS考试练习.doc

现代设计方法课程设计题目1、梁的有限元建模与变形分析计算分析模型如图所示梁截面分别采用以下三种截面（单位：m）： 矩形截面： 圆截面： 工字形截面：B=0.1, H=0.15 R=0.1 w1=0.1，w2=0.1，w3=0.2, t1=0.0114，t2=0.0114，t3=0.0072、坝体的有限元建模与应力应变分析选用Plane82单元分析如图所描述的水坝受力情况，设坝体材料的平均密度为2g/cm3，考虑自重影响，材料弹性模量为E=700Mpa, 泊松比为0.3。按水坝设计规范，在坝体底部不能出现拉应力。分析坝底的受力情况，是否符合要求。(给斜边施加x方向的分布载荷：载荷函数：1000*X) 第2题 第3题3、受均匀内压作用的球体的有限元建模与分析如图所示的空心圆球，R1=0.3m，R2=0.5m，受到P=100Mpa的内压作用，材料的弹性模量为，泊松比为0.3。求空心圆球的受力后的径向位移并分析计算精度，要求将计算结果与解析解进行比较，选则一个与解析解最接近的网格方案。空心圆球受内压作用后径向位移的解析解为：4、带孔薄板应力分析厚度为0.01m，边长为0.16mx0.16m正方形板，在其中心开有直径为0.01m的孔，板在y方向受有0.1MPa的压力，设E0.1MPa，=0.1。分析板中的应力。5、人字形屋架的静力分析跨度8m的人字形屋架，左边端点是固定铰链支座，右端是滑动铰链支座。在上面的3个节点上作用有3个向下集中力P=1kN，结构的几何尺寸和边界条件如图所示，杆的横截面积为0.01m2，E=207GPa，试利用二维杆单元分析该屋架在3个集中力作用下的变形和内力。 第5题 第6题6、超静定拉压杆的反力计算在两个相距L=lm刚性面之间有一根等截面杆，杆件材料的弹性模量为E=210GPa，杆的横截面积为1m2，在距离上端a=0.3m和0.6m截面位置处分别为受到沿杆件轴向的两个集中力Fl=1000N和F2=500N(如图)，试利用二维杆单元确定两个刚性面对杆件的支反力R1和R。7、悬臂梁的有限元建模与变形分析考虑悬臂梁如图，求x=L变形量。已知条件：E=200E9；截面参数：t=0.01m, w=0.03m, A=3E-4,I=2.5E-9；几何参数：L=4m, a=2m, b=2m；边界外力F=2N,q=0.05N/m.8、受两端压力带孔薄板有限元分析如图所示，E=30e6,两端压力100，中心孔内线压分布力500向外。中心孔直径为5。板厚为1。9、平面桁架有限元分析分析如图所示桁架结构节点变形、单元应力、底座的反力。A6.25e-3m2，E=200 GPa第9题 第10题 第11题10、立体桁架有限元分析分析如图所示桁架结构节点变形、单元应力、底座的反力。A1.56e-3m2，E=75 GPa11、平面刚架结构有限元分析 如图所示平面梁单元结构，A=5.5e-3m2，R5.5e-2m，Izz=1.6638e-5，E=210 Gpa，=0.3，H=0.1357要求：施加载荷点处的变形，结构的最大应力，12、3D梁结构分析自行车架自行车车架由铝合金管构成，管外径为25mm，管壁厚为2mm，E=75 Gpa，=0.3，边界条件：在点3、4、6、7、8处x, y, z三方向固定载荷：在2点处施加600N垂直向下力，同样在1点施加200N力。要求：节点位移，结构最大应力8765432113、采用平面应力问题分析钢支架强度钢架厚度为3.125 mm，E=200 GPa 钢架左边固定，顶面施加载荷为2625 N/m，要求：最大变形，最大应力及von Mises stress第13题 第14题14、3D结构分析材料：钢，E=200 GPa边界条件：结构被固定在两个孔的内表面。在伸出的梁上施加载荷为1000 N/cm2要求：最大变形，最大应力及von Mises stress15、桁架分析分析如图所示桁架结构节点变形、单元应力、支撑点的反力。A6.25e-3m2，E=200 Gpa边界条件：在结构的底部右角和顶部左角沿X、Y方向固定载荷：在结构的底部左角施加载荷为6000N和顶部右角施加载荷为6000N （沿X方向） 第15题 第16题16、钢架强度的有限元分析几何尺寸如图所示，厚为3.125 mm，材料为钢结构。钢架固定在两个小孔内表面，2000N载荷作用在大孔的中心。要求：最大变形及应力分布。17、平面三角形板的变形与应力分析等腰三角形板，高为0.06m，底边长为0.06m，板厚0.01m，E=0.1MPa，=0.25，P=0.1KN。求三角形的变形及应力分布。要求：按图示进行网格划分。 第17题 第18题18、利用ansys计算平面桁架各节点位移和各杆内力、约束端反力。E=2x106kg/m2，A=10-3m2，L=1m，P=100kg。19、L形薄板零件应力分析 b=2a=1.2m，t=0.01m，P=1000kg，E=2x1010kg/m2，=0.3。 第19题 第20题20、L形钢支架应力分析如图所示支架，在上表面受到2N/mm2均匀载荷作用，支架在两个孔表面处固定，分析支架的受力情况。21、六角板手在扭曲载荷作用下应力分析一个六角板手(截面高度10mm)，几何和材料特性：截面高度10mm；形状六角形；长度7.5cm；把手长度20cm；弯曲半径1cm；弹性模量2.07x10e11Pa；扭曲荷载100 N。分析板手在这种荷载作用下的应力分布。 第21题第22题 第23题22、六角板手在向下载荷作用下应力分析一个六角板手(截面高度10mm)，几何和材料特性：截面高度10mm；形状六角形；长度7.5cm；把手长度20cm；弯曲半径1cm；弹性模量2.07x10e11Pa；向下荷载20 N。分析板手在这两种荷载作用下的应力分布。23、梁的应力分析。由工字钢构成的简支梁的支承和载荷分布如图，参数如下：E=200GPa，L400cm，a=200cm，h=60cm，A=200cm2，I=128000cm4。w=2000N/cm。求支点反力，梁在中间截面处的最大应力。24、圆钢弯曲和扭转的应力分析如图所示，求最大应力。E=30e106psi，=0.3，l=25ft，d=3ft，Section modulus (I/c) = 10 in3，F=250lb，M=Fd=9000in-lb。25、2D桁架有限元分析A=3.0E-4 m2，E= 2.07E11 psi，求节点力及支座反力。 第25题 第26题26、矩形截面梁有限元计算I = 394 in4 A=14.7 in2; Height = 12.19 in; E=30E6 psi; v=0.29. 求施力点的位移。27、2D杆三角形结构有限元分析A=0.01 m, E=200x109 N/m2 , = 0.3.求B点位移。 第27题 第28题28、2D带孔薄板的应力与变形分析t=1 mm. E =107 MPa v=0.3. p=1 MPa. 求下图所示问题的应力和变形。29、L形梁结构有限元分析Ex = 71240 psi，Nuxy = 0.31，Fz = 1 e10-3 lb，Fx = 1485 lb，Izz = 0.54 in，Iyy = 1350 in4t = 0.6 in，w = 30 in，L = 240 in。第29题 第30题30、分析受内压圆筒径向接管结构应力分布（采用三维实体单元计算） 结构参数：Di=2000，D02200，di1000，d01100，H1500，h500，r=20。均布载荷：内压P=10Mpa，E=2.0e105Mpa，v=0.3.31、一侧固定的方板如图所示，长宽均为1m，厚度为5cm，方板的右侧受到均布拉力的作用。材料的弹性模量为，泊松比为0.3。对方板采用两种不同位移约束方式进行计算，分析采用那种约束方式比较合理。位移约束方式如下：1) 对12边同时施加x和y方向的位移约束；2) 对12边施加x方向的位移约束,对12边的中间一点施加y方向的位移约束。32、矩形截面超静定粱的受力与约束情况如图4（a）所示，截面如图4（b）所示，b=20mm,h=80mm ，材料的弹性模量为，泊松比为0.3。集中力P=1000N，分布载荷q=200N/m 。求粱的支反力、最大位移及最大位移出现的位置。 图（a） 超静定粱的受力与约束 图（b） 粱的截面33、二维薄板平面应力问题（采用轴对称方法）设有图所示的正方形薄板，在