工程有限元分析_复习题

1、工程中的有限元方法复习提纲第1章 引言1.简要论述求解工程问题的一般方法和步骤；图1-1工程问题的一般求解步骤2.简要论述有限元方法求解问题的一般步骤3.说明ANSYS中关于单位制的使用问题第2章弹性力学问题有限元分析4. 出一道由单刚组装总刚的问题5. 为什么位移有限元得到的应力结果的精度低于位移结果？在当前计算结 果的基础上如何进一步提高应力结果的精度？6. 弹性力学平面问题包括和两类，举例说明；7. 平面问题三角常应变有限元中形函数之和为;8. 什么是命令流文件？编写命令流文件的方法有哪些？如何调试你编写的 命令流文件？结构分析时采用命令流文件的方式有哪些好处？第3章单元分析9. 有限元

2、解的收敛准则是什么？进行简单的解释。10. 以下几条曲线，哪条对应的计算过程是收敛的?11. 常见的力学问题中，哪些属于CO问题？哪些属于C1问题？二者有什么不同？12. 为什么ANSYS等商用软件中只提供最高二阶的单元，而没有更高阶的单元?13. Serendipity单元和Lagrange矩形单元相比，其不同点在哪里？有什么优 点和缺点？14. 提高有限元计算精度的三种方法是什么？进行简要的阐述。15. 等参变换中的Jacob矩阵有什么物理意义？其行列式又有什么几何意 义？16. 什么是完全积分、减缩积分和选择积分？17. 什么情况下会出现剪切自锁问题？如何解决这个问题？18. 什么情况下

3、会出现体积自锁问题？如何解决这个问题？19. 为什么有时候需要采用减缩积分？减缩积分可能带来什么问题？如何解 决这个问题？第4章桁架结构有限元分析20. 给定一个微分方程，如何建立其等效积分形式和等效积分弱形式？二者 区别在哪里？为什么后者在数值分析中得到更多的应用？21. 不同的加权余量法的区别在哪里？什么是加权余量法的伽辽金格式？22. 自然边界条件和强制边界条件的区别是什么？为何这样命名？举例说明 在应力分析和温度场分析时自然边界条件和强制边界条件分别是什 么？23. 为什么基于最小势能原理的有限元解是下限解，即总体位移和真实值相 比偏小？24. 会手工计算简单的一维杆件结构，如：已知p

4、、a、b、EA，用有限元计算两端反力及杆件应力：: !i亠P C第 5章 梁结构有限元分析第 6章 板壳结构有限元分析第7章结构动力学问题有限元分析第 8章 特征值和稳定性问题有限元分析第 9章 热分析及热应力问题有限元分析第10章 大作业在不违背基本物理规律的前提下，可自行添加你认为有用的数据，或者做出一些假设。10.1考虑一块受单向拉伸作用的平板，材料弹性模量为E=200 GPa,泊松比为 =0.3，板厚t=5 mm，拉伸外力为p=100 MPa，板的 长度和宽度分别为a=1 m和b=0.3 m，在长度方向上进行拉伸， 板中央有一个穿透的圆孔，直径为 d=30 mm。讨论小圆孔直径对结构中

5、最大应力分量（x，y，xy）的大小及所在位置的影响;将有限元结果与弹性力学里得到的理论结果进行比较分析（选取若干典型节点的应力分量为研究对象，在不同小孔直径条件下进行比较）；分别利用数值解（加密网格）和理论解对所得到结果的合理性进行讨论；若板中间不是圆孔而是菱形孔，其中菱形的长轴沿板长方向，菱形的短轴沿板宽方向, 长轴长度为1=60 mm，短轴长度为 s=15 mm。求解该问题，并对其合理性进行讨论；如果上一步得到的结果不合理，问题可能出现在哪里？请尝试给出一个能解释得通的 合理的解。（提示：由于在尖角处会出现应力奇异，因此网格越细，计算得到的应力越大， 远远超出了材料的极限，可通过采用弹塑性材料模型来解决这个问题。）10.2如图所示用铆钉连接的两块板，材料弹性模量为E=200 GPa,泊松比为=0.3,许用正应力d=160 MPa，许用切应力T=140MPa，拉伸外力为 P=160 kN，板厚 t=10 mm，长度 b=10