有限元法复习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/7/1 17:46:03星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1、有限元法是近似求解(连续)场问题的数值方法。

2、有限元法将连续的求解域(离散),得到有限个单元,单元与单元之间用(节点)相连。 3、从选择未知量的角度看,有限元法可分为三类(位移法 力法 混合法)。 4、以(节点位移)为基本未知量的求解方法称为位移量。 5、以(节点力)为基本未知量的求解方法称为力法。

7、直梁在外力作用下,横截面上的内力有(剪力)和(弯矩)两个。

8、平面刚架结构在外力作用下,横截面上的内力有(剪力)、(弯矩)、(轴力)。 9、进行直梁有限元分析,节点位移有(转角)、(挠度)。

10、平面刚架有限元分析,节点位移有(转角)、(挠度)、(???)。 11、在弹性和小变形下,节点力和节点位移关系是()。

12、弹性力学问题的方程个数有(15)个,未知量个数有(15)个。 13、弹性力学平面问题方程个数有(8),未知数(8)个。 15h、几何方程是研究(应变)和(位移)关系的方程。 16、物理方程描述(应力)和(应变)关系的方程。 17、平衡方程反映(应力)和(位移)关系的方程。

18、把进过物体内任意一点各个(截面)上的应力状况叫做(该点)的应力状态。

19、形函数在单元节点上的值,具有本点为(1),他点为零的性质,并在三角形单元的后一节点上,三个形函数之和为(1)。

20、形函数是(三角形)单元内部坐标的(线性位移)函数,它反映了单元的(位移)状态。 21、节点编号时,同一单元相邻节点的(编号)尽量小。 25、单元刚度矩阵描述了(节点力)和(节点位移)之间的关系。 矩形单元边界上位移是(线性)变化的。

1、从选择未知量的角度来看,有限元法可分为三类,下面那种方法不属于其中( C )。 A、力法 B、位移法 C、应变法 D、混合法

2、下面对有限元法特点的叙述中,哪种说法是错误的( D )。 A、可以模拟各种几何形状负责的结构,得出其近似值。 B、解题步骤可以系统化,标准化。

C、容易处理非均匀连续介质,可以求解非线性问题。 D、需要适用于整个结构的插值函数。

3、几何方程研究的是( A )之间关系的方程式。

A、应变和位移 B、应力和体力 C、应力和位移 D、应力和应变

4、物理方研究的是( D )之间关系的方程式。

A、应变和位移 B、应力和体力 C、应力和位移 D、应力和应变 5、平衡方程研究的是( C )之间关系的方程式。

A、应变和位移 B、应力和体力 C、应力和位移 D、应力和应变 6、在划分单元时,下列哪种说法是错误的( A )。

A、一般首选矩阵单元;B、可以同时选用两种或两种以上的单元;

C、节点与节点相连;D、划分单元的数目,视要求的计算精度和计算机性能而定。 7、下面哪种单元的单元刚度矩阵必须通过积分计算才能用到(D )。 A、杆单元 B、梁单元 C、等厚度三角形单元 D、矩阵单元 8、单元的刚度不取决于下列哪种因素( B )。

A、单元大小 B、单元位置 C、弹性常熟 D、单元方向

9、可以证明,在给定载荷作用下,有限元计算模型的变形与实际结构变形之间的关系为( B )。 A、前者大于后者 B、前者小于后者 C、两者相等 D、不确定

10、ANSYS按功能作用可分为若干个处理器,其中用于施加载荷及边界条件。 B A、前处理器 B、求解器 C、后处理器 D、辅助处理器 11、下面关于有限元分析法的描述中,哪种说法是错误的( B )。

A、分布载荷与自由边界的分界点,支撑点等应取为节点。 B\\单元之间通过其边界连接成组合体。 B、应力变化梯度较大的部位划分的单元可小一些。 D\\单元各边的长度以及各内角不应相差太大。 12、下列关于等参单元的描述中,哪种说法是错误的( C )。

A .应用范围广 B、可以灵活的增减节点,容易构造各种过渡单元 C、将规则单元变换为不规则单元后,易于构造位移模式 D、推导过程具有通用性 13.从选择未知量的角度来看,有限元法可分为三类,混合法的未知量是( C )。 A、节点位移和应变 B、节点力和应变 C、节点力和节点位移 D、不确定 14 下述对有限元法特点的描述中,哪种说法是错误的__B_

A复杂问题的有限元单元分析计算,可能会耗费相当惊人的计算资源 B对有限求解域问题没有较好的处理方法

C划分网络时,需依赖使用者的经验 D较容易处理非均匀连续介质 15在划分单元时,下列哪种说法是错误的___D_

A杆件的交点取为节点 B集中载荷作用处为节点 C单元长度不能相差太大 D自由端不能取为节点 16对于平面问题,在选单元时一般首选__D_

A六面体单元 B矩形单元 C四面体单元 D三角形单元或等参单元 17下面哪种说法不是形函数的性质__C___

A本点为1,它点为0 B在单元的任一节点上,三个形函数之和为1 C三角形单元任一边上的形函数,与三角形的三个节点坐标都有关 D相邻单元的位移分别进行线性插值后,在其公

18下面四种假设中,哪种不属于分析弹性力学的基本假设_C_ A连续性假设 B完全弹性假设 C大变形假设 D均匀性假设 19下面四种假设中,哪种不属于分析弹性力学的基本假设_B_

A无初应力假设 B有限变形假设 C各向同性假设 D小变形假设 20下列关于三角形单元的说法中哪种是错误的__C___

A位移在单元内是线性的 B应变和应力在单元内是常数 C在单元的公共边上应力和应变的值是连续的 D其形函数是线性的 21下列关于矩形单元的说法中哪种是错误的__D__

A单元的位移模式是双线性线性模式 B应变和应力在单元内不是常量,而是线性变化的 C位移在单元的公共边界上是连续的 D其形函数是线性的

22应用圣维南原理简化边界条件时,是将物体的一小部分边界上的面力,变换为分布不同但静力等效的面力,这里的“静力等效”是指变化前后的力系的__AB__ A主矢量相同 B对于同一点的主矩相同 23描述平面问题一点应力状态需要的应力分量是____ A

24描述一点的应力状态需要的应力分量是__B_ A2个 B3个 C6个 D9个

25选择多项式作为单元的位移模式时,多项式阶次的确定,要考虑解答的收敛性,哪种说法不是单元必须满足的要求___C A完备性 B协调性 C几何各向同性 D对称性

1、试述街节点力和节点载荷的区别。 答:试述节点力和节点载荷的区别。节点力是单元与节点之间的作用力;如果取整个结构为研究对象,节点力为内力节点载荷是作用在节点上的外载荷。

2试述求整体刚度矩阵的两种方法。 答:分别建立各节点的平衡方程式,写成矩阵形式,可求得整体刚度矩阵;将各单元刚度矩阵按规律叠加,也可得整体刚度矩阵。

3、平面应力问题和平面应变问题的区别是什么,试举出一个典型平面应力问题和平面应变问题的实例。平面应力问题:(1)长宽尺寸远大于厚度(2)沿板面受有平行于板面的面力,且沿厚度均布,体力平行于板面而且不沿厚度变化,在平板的前后表面上无外力作用。 平面应变问题:(1)z向尺寸远大于x、y向尺寸,且与z轴垂直的各个横截面尺寸都相同;(2)受有平行于横截面(xy平面)且不沿z向变化的外载荷,约束条件沿z向也不变,即所有内在因素和外来作用都不沿长度变化。 举例:平面应力问题等厚度薄板状弹性体,受力方向沿板面方向,荷载不沿板的厚度方向变化,且板的表面无荷载作用。 平面应变问题——水坝用于很长的等截面四柱体,其上作用的载荷均平行于横截面,且沿柱长方向不变法。

4试述平面应力问题和平面应变问题的特点。平面应力问题的特点:1长、宽尺寸远大于厚度2沿板面受有平行板面的面力,且沿厚度均匀,体力平行于板面且不沿厚度变化,在平板的前后表面上无外力作用。平面应变问题的特点:1Z向尺寸远大于XY向尺寸,且与Z轴垂直的各个横向面尺寸都相同2受有平行于横截面(XY平面)且不沿Z向变化的外载荷,约束条件沿Z向也不变,即所有内在因素和外来作用都不沿长度变化。

5试分别叙述三角形单元和矩形单元的优缺点。

答:三角形单元的位移模式是线性的,位移是连续的,应变和应力在单元内是常数,在单元的公共边界上应力和应变的值将会有突变。另外,三角形单元的边界适应性好,较容易进行网格划分和逼近边界形状,其缺点是他的位移模式是线形函数,单元的应力和应变都是常数,精度不够理想。矩形单元的位移模式是双线性模式,单元内的应力和应变是线性变化的,精度比三角形单元高,在两相邻矩形单元的公共边界上,其位移是连续的。其缺点是矩形单元不能适就斜交的边界和曲线边界,而且不便于对结构的不同部位采用不同大小的单元,从而不易达到提高有限元分析计算的效率的精度的目的。

6在等厚度三角形平面问题中试述节点位移分别与应变、应力及节点载荷之间的关系,其中厚度为t,三角形单元面积为A。

7平面问题中划分单元的数目是否越多越好? 答:不是越多越好。划人单元的数目,视要求的计算精度和计算机的性能而定。随着单元数目的接连多,有限元解逐步逼近于真实解,但是,单元数目接连加,刚求解的有限元线性方程组的数目接连多,需要占用更多的计算机内存资源,求解时间接连长,所以,在 算机上进行有限元分析时,还要考虑计算机的性能。单元数过多并不经济。