有限元复习题2

一、填空题1、FEA是有限元分析；CAE是计算机辅助工程。2、有限元法是近似求解一般连续场问题的数值方法。它应用于流体力学、传热学、电磁学。（任意填写三个）3、数值分析方法主要有有限单元法、边界元法、有限差分法。4、有限元法所具有的特点是：、、、。5、ANSYS软件常用的建模方式有：自底向上、自顶向下。6、有限元法中常用的单元类型有：梁单元、杆单元、管单元。（任意填写三个）7、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。二、判断题1、弹性体受力后内部各个点的应力分布规律，不能用数学物理方程来描述。2、在结构分析中，梁单元只能承受轴向拉压力。3、把建立的单元刚度方程集成起来，形成结构整体刚度方程，称为有限元位移法基本方程。4、静力学分析主要是分析机械结构承受静载荷作用下的应力、应变和变形情况。5、采用ANSYS的二次开发语言可以完成GUI不能实现的建模方式。6、有限元法无法完成产品设计中的模态分析。7、梁单元上每个节点的节点位移分量有两个：挠度和转角。8、梁在外力作用下，横截面上的内力有剪力和弯矩。9、单元和节点之间的作用力，称为单元节点力。10、作用在节点上的外载荷，称为节点载荷。三、简答题1、简述有限元法的特点及其优缺点。答：优点：有限元法可以模拟各种几何形状复杂的结构,得出其近似解；通过计算机程序,可以广泛地应用于各种场合；可以从其他CAD软件中导入建好的模型；数学处理比较方便,对复杂形状的结构也能适用；有限元法和优化设计方法相结合,以便发挥各自的优点缺点：有限元计算,尤其是复杂问题的分析计算,所耗费的计算时间、内存和磁盘空间等计算资源是相当惊人的对无限求解域问题没有较好的处理办法尽管现有的有限元软件多数使用了网络自适应技术,但在具体应用时,采用什么类型的单元、多大的网络密度等都要完全依赖适用者的经验2、有限元法的基本思想、基本步骤是什么。答：基本思想：首先,将表示结构的连续离散为若干个子域,单元之间通过其边界上的节点连接成组合体其次,用每个单元内所假设的近似函数分片地表示求解域内待求的未知厂变量基本步骤：结构的离散化,单元分析,单元集成,引入约束条件,求解线性方程组,得出节*********************************************************************************班级：***************************************************************学号：******************************************************姓名：******************************************************************************************************************************************************************点位移3、有限元法在机械工程中有哪些具体的应用。答：静力学分析，模态分析，动力学分析，热力学分析，其他分析。1、列出单元刚度矩阵，并分析其性质。性质：（1）对称性；（2）奇异性；（3）稀疏性；（4）对角线上的元素恒为正2、列出有限元法的基本方程，并简述方程中每一项的基本意义。答四、计算题如下图所示直梁，已知E、I、Z、M，AB=BC=CD=L，IAC=2I，ICD=I，对该梁进行单元划分，并简述划分理由，最后请列出该直梁的整体刚度矩阵。（请用直尺铅笔作图）。列出刚架结构局部坐标系下的单元刚度矩阵（该单元参数为E、I、L、A），若已知整体坐标系逆时针旋转90度后和局部坐标系重合，求出该单元在整体坐标系下的单元刚度矩阵。2222346266126122646612612lllllllllllllEJke344343334333233232223222122121112111000000kkkkkkkkkkkkK43214321344343334333233232223222122121112111000000QQQQkkkkkkkkkkkkQK——结构节点位移列阵（8×1）——结构节点载荷列阵（8×1）——结构总刚度矩阵（8×8）