西工大-有限元试题(附答案)
西工大硕士研究生入学有限元试题-有限元
西北工业大学研究生入学试题考试科目:结构有限元分析基础. 题号: 464说明:所有试题一律答在答题纸上共 2 页第 1 页 1-8题为必做题,9、10两题任选一题1. (本题10分) 单元刚度矩阵和总体刚度矩阵各有什么特征?2. (本题10分) 试说明用有限元法解题的主要步骤。
3.(本题10分) 取单元结点位移{δ}e作为未知量, 分别写出单元内位移函数{u},应变列阵{ε},应力列阵{б},结点力列阵{F}e与{δ}e的关系式;写出单元刚度矩阵[k]e的积分表达式;写出结构结点位移{δ},结构结点载荷列阵{P}与整体刚度矩阵[K]的关系式。
4.(本题10分) 在平面有限单元法中,当 (1) y轴为对称轴时; (2) y轴为反对称轴时;若将此轴作为边界,试列出此轴上的位移和应力的边界条件。
5. (本题10分) 在平面三结点三角形单元中,能否选取如下的位移模式?并说明原因。
6. (本题6分)如图所示平面板单元组成的平面结构,按图中编号求结构刚度矩阵的最大半带宽。
重新编结点号是否能减小带宽?给出此编号图,并求修改编号后的半带宽。
15 16 17 18 19 20 2189101112131 2 3 4 5 6 7题号: 464共 2 页第 2 页7.(本题10分) 求二结点杆件单元在下图所示荷载作用下的等效结点荷载。
8. (本题10分) 如下图(a)表示结构某一部分的单元布置形式,其中t为四结点矩形单元,b为五结点过渡矩形单元。
试列出图(b) 中的五结点矩形单元的形函数(用自然坐标)。
9. (本题20分) 如下图所示结构,以X-Y坐标系表示的刚度矩阵为:试建立以Px1,Py1,Px2来表示的刚度矩阵10.(本题20分)求右图所示平面行架的结点位移和单元内力。
设E=2.0×105MPa,A=1.0cm2。
西北工业大学网络教育学院 有限元及程序设计 章节测试1-11含答案
1.(多选题)弹性力学的基本假设有()。
(本题13分)A、假设物体是连续的B、假设物体是均匀的和各向同性的C、假设物体是完全弹性的D、假设物体内无初应力E、假设物体的变形是很小的标准答案:ABCDE2.(单选题)弹性力学的任务和目的是分析各种结构及构件在弹性阶段的应力和位移,校核它们是否具有所需的强度和刚度,并寻求改进它们的计算方法()。
(本题12分)A、正确B、错误标准答案:A3.(多选题)确定应力分量正负号的规则是()。
(本题13分)A、正面正向B、负面负向C、正面负向D、负面正向标准答案:AB4.(单选题)弹性力学是研究弹性体由于外力作用或温度改变以及支座沉陷等原因而发生的应力、应变和位移()。
(本题12分)A、正确B、错误标准答案:A5.(单选题)应变分量中正应变以伸长为正,剪应变以夹角小为正()。
(本题13分)A、正确B、错误标准答案:A6.(多选题)弹性力学中主要的基本概念有()。
(本题12分)A、体力B、面力C、应力D、应变E、位移标准答案:ABCDE7.(单选题)弹性力学中假设物体是连续的()。
(本题12分)A、正确B、错误标准答案:A8.(单选题)弹性力学中假设物体内有初应力()。
(本题13分)A、正确B、错误标准答案:B1.(多选题)弹性力学问题的情节主要方法有()。
(本题13分)A、按位移求解B、按体力求解C、按夹角求解D、按应力求解标准答案:AD2.(单选题)在弹性体的一小部分边界上,将所作用的面力作静力等效变换,只对力作用处附近的应力有影响,对离力作用处较远的应力几乎无影响()。
(本题13分)A、正确B、错误标准答案:A3.(多选题)弹性力学平面问题的未知量有()。
(本题12分)A、应力B、应变C、位移D、方向标准答案:ABC4.(单选题)可由正六面体的六个应力分量完全描绘出一点的应力状态()。
(本题13分)A、正确B、错误标准答案:B5.(多选题)弹性力学中的方程有()。
西工大16秋《有限元及程序设计》在线作业满分标准答案
西工大16秋《有限元及程序设计》在线作业试卷总分:100 得分:100一、单选题 (共 10 道试题,共 20 分)1. 空间问题的基本未知位移分量有()个。
A. 2B. 3C. 4D. 5满分:2 分正确答案:B2. 下列不属于薄板小挠度弯曲理论基本假定的是()。
A. 直法线假定B. 中面位移假定C. 板内无挤压假定D. 曲线法假定满分:2 分正确答案:D3. 空间问题的基本平衡微分方程有()个。
A. 2B. 3C. 4D. 5满分:2 分正确答案:C4. 边界内应力的处理,最常用的方法有置大数法和()。
A. 绕结点平均法B. 二单元平均法C. 结点平衡法D. 划0置1法满分:2 分正确答案:D5. 属于不规则单元的有()。
A. 正四面体单元B. 正三棱体单元C. 任意曲边单元D. 任意六面体单元满分:2 分正确答案:D6. 不属于规则单元的是()。
A. 正四面体单元B. 正三棱体单元C. 正六面体单元D. 曲边单元满分:2 分正确答案:D7. 空间问题的未知应力分量有()个。
A. 6B. 7C. 8D. 9满分:2 分正确答案:A8. 在应力函数上任意增减一个(),对应力分量无影响。
A. 线性项B. 非线性项C. 边界项D. 体力项满分:2 分正确答案:A9. 边界条件的处理方法有几何近似和()。
A. 物理近似B. 绕结点平均法C. 二单元平均法D. 结点平衡法满分:2 分正确答案:A10. 空间问题的基物力方程有()个。
A. 5B. 6C. 7D. 8满分:2 分正确答案:B二、多选题 (共 5 道试题,共 10 分)1. 空间单元可大致分为()。
A. 规则单元B. 不规则单元C. 等参元D. 多结点单元满分:2 分正确答案:ABC2. 确定应力分量正负号的规则是()。
A. 正面正向B. 负面负向C. 正面负向D. 负面正向满分:2 分正确答案:AB3. 弹性力学的边界条件有()。
A. 位移边界条件B. 应力边界条件C. 混合边界条件D. 摩擦力边界条件满分:2 分正确答案:ABC4. 弹性力学中的方程有()。
西工大2020年4月《有限元及程序设计》作业机考参考答案
西工大2020年4月《有限元及程序设计》作业机考参考答案试卷总分:100 得分:100要答案:wangjiaofudao一、单选题(共11 道试题,共22 分)1.下列关于高精度单元描述正确的是()。
A.等参元的位移模式和坐标变换采用不同的形函数B.矩形单元形状规则,因而使用范围较广结点三角形单元、10结点三角形单元、8结点矩形单元和12结点矩形单元的单元刚度矩阵的建立过程是不一样的结点三角形单元较容易模拟物体的边界形状正确答案:D2.φ=cxy能解决矩形板()问题。
A.左右均布拉压B.上下均布拉压C.纯剪切D.纯弯曲正确答案:C3.下列关于等参元的叙述不正确的是()。
A.精度较高B.能较好的模拟边界条件C.输入的信息量较少D.输入的信息量较多正确答案:D4.薄板的边界不包括()。
A.简支边界B.固定边界C.自由边界和荷载边界D.非固定边界正确答案:D5.下列属于平面应力问题的是()。
A.平板坝的平板支墩B.挡土墙C.重力水坝D.受内水压力作用的圆管正确答案:6.在应力函数上任意增减一个(),对应力分量无影响。
A.线性项B.二次项C.三次项D.常数项正确答案:7.下列不属于提高单元精度的方法是()。
A.增加单元结点数目B.在单元内增设结点C.减少单元结点数目D.设等参元正确答案:8.空间问题的基本平衡微分方程有()个。
正确答案:9.φ=by2能解决矩形板()问题。
A.左右均布拉压B.上下均布拉压C.纯剪切D.纯弯曲正确答案:10.下列属于不规则单元的有()。
A.正四面体单元B.正三棱体单元C.任意四面体单元D.正六面体单元正确答案:11.空间问题的基本未知位移分量有()个。
正确答案:二、多选题(共16 道试题,共32 分)1.薄板小挠度弯曲理论的基本假定是()。
A.直法线假定B.法向位移假定C.中面位移假定D.板内无挤压假定正确答案:2.弹性力学平面问题按应力求解具体可分为()两种。
A.逆解法B.顺解法C.半逆解法D.半顺解法正确答案:3.弹性力学的边界条件有()。
20年10月西工大《有限元及程序设计》机考作业
3.应力函数ay3能解决矩形板受均布拉(压)力的问题。 A.错误 B.正确 正确答案:A
4.有限元解薄板问题的基本单元有矩形薄板单元和三角形薄板单元,其中矩形薄板单元是完全协调 单元。 A.错误 B.正确 正确答案:A
9.矩形单元的公式推导简单,但精度比三结点三角形单元低。 A.错误 B.正确 正确答案:A
10.位移模式的选取必须遵循几何近似和物理近似两条原则。 A.错误 B.正确
正确答案:A
11.按应力求解要同时满足平衡方程、相容方程和应力边界条件。 A.错误 B.正确 正确答案:B
12.三结点三角形单元是常应力单元,但不是常应变单元。 A.错误 B.正确 正确答案:A
15.薄板小挠度弯曲理论的基本假定是()。 A.直法线假定 B.法向位移假定 C.中面位移假定 D.板内无挤压假定 正确答案:ACD
16.离散化过程应遵循()的原则。 A.位移近似 B.几何近似 C.物理近似 D.形状近似 正确答案:BC
三、判断题
1.在应力函数中任意减少一个线性项对应力无影响。 A.错误 B.正确 正确答案:B
13.应力函数线性项可解决矩形板拉伸问题。 A.错误 B.正确 正确答案:A
14.直角坐标与极坐标系下基本方程完全类似,相应未知量也相同。 A.错误 B.正确 正确答案:A
15.在体力为常量时,平面问题应力分布与材料的弹性常数无关。 A.错误 B.正确 正确答案:B
16.挡土墙受土压力属于弹性力学平面应变问题。 A.错误 B.正确 正确答案:B
4.总体刚度矩阵的形成方法有()。 A.结点平衡法 B.直接刚度法 C.间接刚度法 D.位移法 正确答案:AB
西北工业大学网络教育学院 有限元及程序设计 章节测试1-11含答案
A、 正确 B、 错误 标准答案:A 8. ( 单选题 ) 极坐标系下的基本未知量只有径向正应力σr,环向正应力σθ,剪应力τrθ( )。
A、 正确 B、 错误 标准答案:A 7. ( 单选题 ) 薄板的边界不包括( )。(本题 13 分)
第3页共6页
西北工业大学网络教育学院 有限元及程序设计 章节测试 1-11
A、 简支边界 B、 固定边界 C、 自由边界和荷载边界 D、 非固定边界 标准答案:D 8. ( 单选题 ) 通过挠曲微分方程求出位移后即可确定所有物理量,是按坐标求解法( )。 A、 正确 B、 错误 标准答案:B
应力函数φ=cθ求得圆盘的应力为
, 的值为(
A、 1 B、 0 C、 -1 D、 2 标准答案:B 2. ( 多选题 ) 轴对称情况下,应力分量可简化为( )。(本题 12 分)
)。
A、
B、
C、
D、
1 标准答案:ABC
3. ( 单选题 ) 轴对称问题应力分量只是坐标 r 的函数,不随θ而变,同时剪应力为零,应
A、 线性项 B、 非线性项 C、 边界项 D、 体力项 标准答案:A 8. ( 单选题 ) 按应力求解具体可分为逆解法和 半逆解法 两种( )。(本题 13 分)
A、 正确 B、 错误 标准答案:A
1. ( 单选题 ) 已知圆环在 r=a 的内边界被固定,在 r=b 的外边界作用着均布剪力τ0,用
西北工业大学网络教育学院 有限元及程序设计 章节测试 1-11
1. ( 多选题 ) 弹性力学的基本假设有( )。(本题 13 分) A、 假设物体是连续的 B、 假设物体是均匀的和各向同性的 C、 假设物体是完全弹性
西工大《有限元及程序设计》试题题库
有限元及程序设计1.重力水坝属于弹性力学平面应力问题。
答案:错误2.有限元的单元局部编码,应按逆时针规律编排。
答案:正确3.三结点三角形单元是常应力单元,但不是常应变单元。
答案:错误4.解平面应力和平面应变问题采用的应力矩阵相同。
答案:正确5.挡土墙受土压力属于弹性力学平面应变问题。
答案:正确6.应力函数线性项可解决矩形板拉伸问题。
答案:错误7.解平面应力和平面应变采用的单元刚度矩阵不相同。
答案:正确8.三角形单元是常应力单元,但不是常应变单元。
答案:错误9.位移模式的选取必须遵循几何近似和物理近似两条原则。
答案:错误10.有限元离散结构时,在应力变化较大的区域应采用较密网格。
答案:正确11.如果均采用三角形单元,则平面应力问题和平面应变问题单元刚度矩阵相同。
答案:错误12.剪力墙墙体受自重作用属于平面应变问题,天然气管道属于平面应力问题。
答案:错误13.受自重作用的门属于平面应力问题,挡土墙受土压力属于平面应变问题。
答案:正确14.弹性力学问题的求解方法有()。
A.按应变求解B.按应力求解C.按体力求解D.按位移求解答案:B|D15.弹性力学平面问题包括()两种。
A.平面物理问题B.平面几何问题C.平面应力问题D.平面应变问题答案:C|D16.总体刚度矩阵的形成方法有()。
A.结点平衡法B.直接刚度法C.间接刚度法D.位移法答案:A|B17.离散化过程应遵循()的原则。
A.位移近似B.几何近似C.物理近似D.形状近似答案:B|C18.用有限元法处理实际问题主要分为()三部分。
A.离散化B.单元分析C.局部分析D.整体分析答案:A|B|D19.弹性力学平面问题按应力求解具体可分为()两种。
A.逆解法B.顺解法C.半逆解法D.半顺解法答案:A|C20.弹性力学的基本方程包括()。
A.平衡方程B.应力方程C.几何方程D.物理方程答案:A|C|D21.边界内应力的处理最常用的方法有()。
A.结点法B.绕结点平均法C.二单元平均法D.应力平均法答案:B|C22.边界条件的处理方法有()。
有限元试题参考答案
西北工业大学研究生入学试题参考答案考试科目:结构有限元素法 题 号:05602 说 明: 共 2 页 第 1 页一、 简答题参考答案:1、挠度位移函数 1C w ∈,且应满足位移运动边界条件。
2、① 应具有常数项,以反映常应变项;② 应具有线性项,以反映刚体位移;③ 插值函数应满足元素边界上的协调性;④ 插值函数的阶次越高收敛性越快。
3、具有上界特征,元素刚度偏硬(即系数偏大)。
4、12-n ,积分点数目偏少,可能导致数值积分精度偏低,元素刚阵奇异或结构总刚在置入边界条件后仍然奇异,即所谓的零能模式。
5、对称性、稀疏性、带状性、正定性(置入边界条件后);应用三角分解方法,不破坏结构总刚的带状特性。
6、子结构方法、矩阵分块法、波前法;Nastron 、Ansys,Mark,Ardina 等。
二、 分析证明题参考答案1、⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=∂∂Ω∈-=∂∂+∂∂Ω∂022222n y x φφφφ 22145ba +=α 2、证明思路: ① 由14321u y N y N y N y N x v y u xy ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂+∂∂-∂∂=∂∂+∂∂=γ 说明除0,≠y x 点外,0≠xy γ题 号:05602 共 2 页 第 2 页② 说明J 在积分点上的正定性;③ 由2xy γ的非负性以及J 的正定性,可证明: 02111112≠=∏⎰⎰--ηξγγd d J G xy 三、 计算题参考答案1、()2314808.3μ-=Et P 2、⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=-=-==FN F N F N F N 432122222内力:,支反力:⎪⎩⎪⎨⎧-=-=2F R F R y x 位移:H L H H a L a FL v u 211624121402+⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=⎪⎭⎫ ⎝⎛++-== 计算参考图:x y出师表两汉:诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。
西工大-有限元试题(附答案)
1.针对下图所示的3个三角形元,写出用完整多项式描述的位移模式表达式。
2.如下图所示,求下列情况的带宽:a)4结点四边形元;b)2结点线性杆元。
3.对上题图诸结点制定一种结点编号的方法,使所得带宽更小。
图左下角的四边形在两种不同编号方式下,单元的带宽分别是多大?4.下图所示,若单元是2结点线性杆单元,勾画出组装总刚后总刚空间轮廓线。
系统的带宽是多大?按一右一左重新编号(即6变成3等)后,重复以上运算。
5. 设杆件1-2受轴向力作用,截面积为A ,长度为L ,弹性模量为E ,试写出杆端力F 1,F 2与杆端位移21,u u 之间的关系式,并求出杆件的单元刚度矩阵)(][e k6.设阶梯形杆件由两个等截面杆件○1与○2所组成,试写出三个结点1、2、3的结点轴向力F 1,F 2,F 3与结点轴向位移321,,u u u 之间的整体刚度矩阵[K]。
7. 在上题的阶梯形杆件中,设结点3为固定端,结点1作用轴向载荷F 1=P ,求各结点的轴向位移和各杆的轴力。
8. 下图所示为平面桁架中的任一单元,y x ,为局部坐标系,x ,y 为总体坐标系,x 轴与x 轴的夹角为 。
(1) 求在局部坐标系中的单元刚度矩阵 )(][e k (2) 求单元的坐标转换矩阵 [T];(3) 求在总体坐标系中的单元刚度矩阵 )(][e k9.如图所示一个直角三角形桁架,已知27/103cm N E ⨯=,两个直角边长度cm l 100=,各杆截面面积210cm A =,求整体刚度矩阵[K]。
10. 设上题中的桁架的支承情况和载荷情况如下图所示,按有限元素法求出各结点的位移与各杆的内力。
11. 进行结点编号时,如果把所有固定端处的结点编在最后,那么在引入边界条件时是否会更简便些?12. 针对下图所示的3结点三角形单元,同一网格的两种不同的编号方式,单元的带宽分别是多大?13. 下图所示一个矩形单元,边长分别为2a 与2b ,坐标原点取在单元中心。
西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》期末考试高频考点版(带答案)试卷号1
西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》期末考试高频考点版(带答案)一.综合考核(共50题)1.在体力为常量时,平衡方程、相容方程及应力边界条件中均不含弹性常数E和μ,故我们可以由一种材料替代另一种材料,用平面应力问题替代平面应变问题作实验,得到的应力是完全一样的。
()A.错误B.正确参考答案:B2.下列属于平面应力问题的是()。
A.平板坝的平板支墩B.挡土墙C.重力水坝D.受内水压力作用的圆管参考答案:A3.属于基本的高精度单元的有()。
A.四边形矩形单元B.6结点三角形单元C.10结点三角形单元D.结点18自由度三角形单元E.3结点三角形单元参考答案:ABCD4.矩形单元的公式推导简单,但精度比三结点三角形单元低。
()A.错误B.正确参考答案:A5.薄板小挠度理论是按位移求解法求解。
()A.错误B.正确参考答案:B6.下列属于高精度空间单元的有()。
A.10结点30自由度四面体单元B.20结点60自由度六面体单元C.6结点三角形单元D.4结点48自由度四面体单元参考答案:ABD7.在应力函数上任意增减一个(),对应力分量无影响。
A.线性项B.非线性项C.边界项D.体力项参考答案:A8.弹性力学的边界条件有()。
A.位移边界条件B.应力边界条件C.应变边界条件D.混合边界条件参考答案:ABD9.可由正六面体的六个应力分量完全描绘出一点的应力状态。
()A.错误B.正确参考答案:A10.位移模式的选取必须遵循几何近似和物理近似两条原则。
()A.错误B.正确参考答案:A11.弹性力学的基本方程包括()。
A.平衡方程B.应力方程C.几何方程D.物理方程参考答案:ACD12.确定应力分量正负号的规则是()。
A.正面正向B.负面负向C.正面负向D.负面正向参考答案:AB13.弹性力学问题的情节主要方法有()。
A.按位移求解B.按体力求解C.按夹角求解D.按应力求解参考答案:AD空间问题比平面问题规模大很多。
西工大21年4月机考大作业《有限元及程序设计》
西工大21年4月机考大作业《有限元及程序设计》试卷总分:100 得分:96一、单选题 (共 11 道试题,共 22 分)1.在应力函数上任意增减一个(),对应力分量无影响。
A.线性项B.二次项C.三次项D.常数项正确答案:A2.薄板的边界不包括()。
A.简支边界B.固定边界C.自由边界和荷载边界D.非固定边界3.下列属于不规则单元的有()。
A.正四面体单元B.正三棱体单元C.任意四面体单元D.正六面体单元4.下列关于高精度单元描述正确的是()。
A.等参元的位移模式和坐标变换采用不同的形函数B.矩形单元形状规则,因而使用范围较广C.6结点三角形单元、10结点三角形单元、8结点矩形单元和12结点矩形单元的单元刚度矩阵的建立过程是不一样的D.6结点三角形单元较容易模拟物体的边界形状5.空间问题的基本平衡微分方程有()个。
A.2B.3C.46.下列属于平面应力问题的是()。
A.平板坝的平板支墩B.挡土墙C.重力水坝D.受内水压力作用的圆管7.φ=by2能解决矩形板()问题。
A.左右均布拉压B.上下均布拉压C.纯剪切D.纯弯曲8.下列关于等参元的叙述不正确的是()。
A.精度较高B.能较好的模拟边界条件C.输入的信息量较少D.输入的信息量较多9.φ=cxy能解决矩形板()问题。
A.左右均布拉压B.上下均布拉压C.纯剪切D.纯弯曲10.下列不属于提高单元精度的方法是()。
A.增加单元结点数目B.在单元内增设结点C.减少单元结点数目D.设等参元11.空间问题的基本未知位移分量有()个。
A.2B.3C.4二、多选题 (共 16 道试题,共 32 分)1.弹性力学的基本假定有()。
A.假设物体是连续的B.假设物体是均匀的和各向同性的C.假设物体是完全弹性的D.假设物体内无初应力E.假设物体的变形是很小的2.弹性力学平面问题包括()两种。
A.平面物理问题B.平面几何问题C.平面应力问题D.平面应变问题3.用有限元法处理实际问题主要分为()三部分。
西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》期末考试高频考点版(带答案)试卷号:5
西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》期末考试高频考点版(带答案)一.综合考核(共50题)1.应力函数的一次性、二次型能解决弹性力学中的矩形板四面受拉压及剪切的问题。
()A.错误B.正确参考答案:B2.应变分量中正应变以伸长为正,剪应变以夹角小为正。
()A.错误B.正确参考答案:B3.确定应力分量正负号的规则是()。
A.正面正向B.负面负向C.正面负向D.负面正向参考答案:AB4.下列关于等参元的叙述不正确的是()。
A.精度较高B.能较好的模拟边界条件C.输入的信息量较少D.输入的信息量较多参考答案:D薄板小挠度弯曲理论的基本假定是()。
A.直法线假定B.法向位移假定C.中面位移假定D.板内无挤压假定参考答案:ACD6.用三角形单元面积比的关系来确定三角形单元中任一点在单元中的位置称为面积坐标。
()A.错误B.正确参考答案:B7.φ=by²能解决矩形板()问题。
A.左右均布拉压B.上下均布拉压C.纯剪切D.纯弯曲参考答案:B8.有限元就行结构分析的基本步骤是⑴离散化;⑵单元分析;⑶整体分析。
()A.错误B.正确参考答案:B9.按位移法求解弹性力学问题时需满足平衡方程和应变协调方程。
()A.错误B.正确参考答案:A10.应力法的基本思路是由满足相容方程的应力函数求出应力分量后,代入边界条件确定待定系数后,即可求出应力分量。
()A.错误B.正确参考答案:B11.简支边界、固定边界属于薄板的边界形式。
()A.错误B.正确参考答案:B12.空间单元可大致分为()。
A.规则单元B.不规则单元C.等参元D.多结点单元参考答案:ABC13.空间问题的基本平衡微分方程有()个。
A.2B.3C.4D.5参考答案:C14.弹性力学的基本假定有()。
A.假设物体是连续的D.假设物体内无初应力E.假设物体的变形是很小的参考答案:ABCDE15.弹性力学中假设物体是连续的。
()A.错误B.正确参考答案:B16.在应力函数上任意增减一个(),对应力分量无影响。
西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》期末考试高频考点版(带答案)试卷号4
西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》期末考试高频考点版(带答案)一.综合考核(共50题)1.弹性力学问题的情节主要方法有()。
A.按位移求解B.按体力求解C.按夹角求解D.按应力求解参考答案:AD2.总体刚度矩阵的形成方法有()。
A.结点平衡法B.直接刚度法C.间接刚度法D.位移法参考答案:AB3.重力水坝属于弹性力学平面应力问题。
()A.错误B.正确参考答案:A4.剪力墙墙体受自重作用属于平面应变问题,天然气管道属于平面应力问题。
()A.错误B.正确参考答案:A解决空间问题时应该充分利用结构的对称性、相似性和重复性简化结构计算简图,降低未知量个数。
()A.错误B.正确参考答案:B6.在体力为常量时,平衡方程、相容方程及应力边界条件中均不含弹性常数E和μ,故我们可以由一种材料替代另一种材料,用平面应力问题替代平面应变问题作实验,得到的应力是完全一样的。
()A.错误B.正确参考答案:B7.三角形单元三个节点编码应按()编排。
A.顺时针B.逆时针C.线性D.非线性参考答案:B8.应变分量中正应变以伸长为正,剪应变以夹角小为正。
()A.错误B.正确参考答案:B9.下列属于不规则单元的有()。
A.正四面体单元B.正三棱体单元C.任意四面体单元D.正六面体单元10.用三角形单元面积比的关系来确定三角形单元中任一点在单元中的位置称为面积坐标。
()A.错误B.正确参考答案:B11.弹性力学的基本假定有()。
A.假设物体是连续的B.假设物体是均匀的和各向同性的C.假设物体是完全弹性的D.假设物体内无初应力E.假设物体的变形是很小的参考答案:ABCDE12.受自重作用的门属于平面应力问题,挡土墙受土压力属于平面应变问题。
()A.错误B.正确参考答案:B13.有限元收敛性准则是()。
A.完备性准则B.对称性准则C.平衡性准则D.协调性准则参考答案:AD14.B.正确参考答案:A15.直角坐标与极坐标系下基本方程完全不同,相应未知量不同,经过坐标变换可完全一致。
西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》期末考试高频考点版(带答案)试卷号:4
西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》期末考试高频考点版(带答案)一.综合考核(共50题)1.不属于规则单元的是()。
A.正四面体单元B.正三棱体单元C.正六面体单元D.曲边单元参考答案:D2.薄板的边界不包括()。
A.简支边界B.固定边界C.自由边界和荷载边界D.非固定边界参考答案:D3.通过挠曲微分方程求出位移后即可确定所有物理量,是按坐标求解法。
()A.错误B.正确参考答案:A4.下列关于高精度单元描述正确的是()。
A.等参元的位移模式和坐标变换采用不同的形函数B.矩形单元形状规则,因而使用范围较广C.6结点三角形单元、10结点三角形单元、8结点矩形单元和12结点矩形单元的单元刚度矩阵的建立过程是不一样的D.6结点三角形单元较容易模拟物体的边界形状5.用有限元法处理实际问题主要分为()三部分。
A.离散化B.单元分析C.局部分析D.整体分析参考答案:ABD6.弹性力学平面问题包括()两种。
A.平面物理问题B.平面几何问题C.平面应力问题D.平面应变问题参考答案:CD7.将结构划分成有限个小的单元的集合体,单元间只有在结点上互相联系,只有结点才能传递力,这个过程称作单元分析。
()A.错误B.正确参考答案:A8.得到单元结点力同结点位移之间的关系,即单元刚度矩阵。
()A.错误B.正确参考答案:B9.有限元就行结构分析的基本步骤是⑴离散化;⑵单元分析;⑶整体分析。
()参考答案:B10.轴对称问题应力分量只是坐标r的函数,不随而变,同时剪应力为零,应力状态是通过对称于Z轴的任一平面,即绕Z轴对称。
()A.错误B.正确参考答案:B11.20结点60自由度六面体单元属于高精度单元。
()A.错误B.正确参考答案:B12.下列属于不规则单元的有()。
A.正四面体单元B.正三棱体单元C.任意四面体单元D.正六面体单元参考答案:C13.下面说法错误的是()。
A.应力以正面正向,负面负向为正B.正应变以伸长为正C.剪应变以夹角小为正D.体力、面应、位移以沿坐标轴正向为正参考答案:ABCD薄板小挠度弯曲理论的基本假定是()。
西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》期末考试高频考点版(带答案)试卷号5
西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》期末考试高频考点版(带答案)一.综合考核(共50题)1.有限元的单元局部编码,应按逆时针规律编排。
()A.错误B.正确参考答案:B2.弹性力学问题的求解方法有()。
A.按应变求解B.按应力求解C.按体力求解D.按位移求解参考答案:BD3.下面说法错误的是()。
A.应力以正面正向,负面负向为正B.正应变以伸长为正C.剪应变以夹角小为正D.体力、面应、位移以沿坐标轴正向为正参考答案:ABCD4.挡土墙和重力水坝属于平面应变问题。
()A.错误B.正确参考答案:B应力函数φ=ay³能解决矩形板受均布拉(压)力的问题。
()A.错误B.正确参考答案:A6.边界内应力的处理最常用的方法有()。
A.结点法B.绕结点平均法C.二单元平均法D.应力平均法参考答案:BC7.若受力弹性体具有小孔,则孔边的应力将远大于无孔时的应力,也远大于矩孔销远处的应力,这种现象称为孔边应力集中现象。
()A.错误B.正确参考答案:B8.弹性力学的基本方程包括()。
A.平衡方程B.应力方程C.几何方程D.物理方程参考答案:ACD9.确定应力分量正负号的规则是()。
A.正面正向B.负面负向C.正面负向参考答案:AB10.属于基本的高精度单元的有()。
A.四边形矩形单元B.6结点三角形单元C.10结点三角形单元D.结点18自由度三角形单元E.3结点三角形单元参考答案:ABCD11.解平面应力和平面应变采用的单元刚度矩阵不相同。
()A.错误B.正确参考答案:B12.弹性力学的基本假设有()。
A.假设物体是连续的B.假设物体是均匀的和各向同性的C.假设物体是完全弹性的D.假设物体内无初应力E.假设物体的变形是很小的参考答案:ABCDE13.弹性力学中假设物体内有初应力。
()A.错误B.正确参考答案: A空间问题的基本未知位移分量有()个。
A.2B.3C.4D.5参考答案:B15.简支边界、固定边界属于薄板的边界形式。
西北工业大学2020春机考《有限元及程序设计》作业1答案42162
14.边界内应力的处理最常用的方法有( )。 A.结点法 B.绕结点平均法 C.二单元平均法 D.应力平均法 答案:BC
15.总体刚度矩阵的形成方法有( )。 A.结点平衡法 B.直接刚度法 C.间接刚度法 D.位移法 答案:AB
3.用有限元法处理实际问题主要分为( )三部分。
西北工业大学 2020 春机考《有限元及程序设计》作业 1 答案 42162
A.离散化 B.单元分析 C.局部分析 D.整体分析 答案:ABD
4.弹性力学问题的求解方法有( )。 A.按应变求解 B.按应力求解 C.按体力求解 D.按位移求解 答案:BD
3.按位移法求解弹性力学问题时需满足平衡方程和应变协调方程。 A.错误 B.正确 答案:A
4.受自重作用的门属于平面应力问题,挡土墙受土压力属于平面应变问题。 A.错误 B.正确 答案:B
5.有限元解薄板问题的基本单全协调 单元。 A.错误 B.正确 答案:A
A.平面物理问题 B.平面几何问题 C.平面应力问题 D.平面应变问题 答案:CD
11.离散化过程应遵循( )的原则。 A.位移近似 B.几何近似 C.物理近似 D.形状近似 答案:BC
12.下列属于高精度空间单元的有( )。 A.10 结点 30 自由度四面体单元 B.20 结点 60 自由度六面体单元 C.6 结点三角形单元 D.4 结点 48 自由度四面体单元 答案:ABD
6.在应力函数上任意增减一个( ),对应力分量无影响。 A.线性项 B.二次项 C.三次项 D.常数项 答案:A
7.薄板的边界不包括( )。 A.简支边界 B.固定边界 C.自由边界和荷载边界
西工大-西北工业大学研究生入学试题-有限元
西北工业大学研究生入学试题考试科目:结构有限元分析基础题号:464说明:所有试题一律答在答题纸上共3 页第 1 页1-7题为必做题,8、9两题任选一题1.(本题10分) 在按位移求解的平面有限元法中,(1)应力边界条件及位移边界条件是如何反映的?(2)力的平衡条件是如何满足的?(3) 变形协调条件是如何满足的?2. (本题10分) 下列三种情况,元素的刚度矩阵是否相同? 为什么?(图2所示)图22.(本题10分) 在有限元法中, 等参数单元的主要优点是什么?4. (本题10分) 试写出下列单元的位移函数,并求出其形函数矩阵[]N图4共 3 页 第 2 页5. (本题15分) 图5所示的三结点杆元素ijm ,A 、E 为元素的截面积和材料弹性模量,元素的位移函数为:()2210x a x a a x u ++= 试分析:(1)上述位移函数是否满足收敛准则?(2)求元素的形状函数矩阵[]N ;(3)求元素的几何矩阵[]B ,应力矩阵[]S ;6. (本题10分) 写出图6所示三角形元素各结点(各边结点等间距)的面积坐标值,并利用内插方法找出元素的形状函数(N 1 , N 7 , N 9 , N 10)。
7. (本题15分) 图7所示杆板结构,按下列情况划分,选取元素:(1)结构由10个两结点杆元素和8个三结点三角形板元素集合而成。
(2)结构由5个三结点杆元素和2个六结点三角形板元素集合而成试分析:两种分元素情况下,采用相同的结点编号。
(1)总刚度矩阵大小是否相同?(2)半带宽是否一样?(3)杆板元素间位移是否协调?8. (本题20分) 图8中两个三角形单元组成平行四边形,已知单元①按局部编码m j i ,,的单元刚度矩阵[])1(K , 试求: (1)按结点编号组装形成总体刚度矩阵[]K(2)求出自重作用下等效结点载荷,(三角形面积为Δ,板厚t ,比重ρ)(3)用删行删列法引入边界约束函数,写出最终结构平衡方程。
西工大2021年4月机考《有限元及程序设计》作业参考答案非免费
西工大2021年4月机考《有限元及程序设计》作业试卷总分:100 得分:100答案网叫福到(这四个字的拼音)一、单选题(共11 道试题,共22 分)1.下列属于平面应力问题的是()。
A.平板坝的平板支墩B.挡土墙C.重力水坝D.受内水压力作用的圆管正确答案:A2.下列属于不规则单元的有()。
A.正四面体单元B.正三棱体单元C.任意四面体单元D.正六面体单元3.φ=by2能解决矩形板()问题。
A.左右均布拉压B.上下均布拉压C.纯剪切D.纯弯曲4.在应力函数上任意增减一个(),对应力分量无影响。
A.线性项B.二次项C.三次项D.常数项5.空间问题的基本平衡微分方程有()个。
A.2B.3C.4D.56.φ=cxy能解决矩形板()问题。
A.左右均布拉压B.上下均布拉压C.纯剪切D.纯弯曲7.薄板的边界不包括()。
A.简支边界B.固定边界C.自由边界和荷载边界D.非固定边界8.空间问题的基本未知位移分量有()个。
A.2B.3C.4D.59.下列关于高精度单元描述正确的是()。
A.等参元的位移模式和坐标变换采用不同的形函数B.矩形单元形状规则,因而使用范围较广C.6结点三角形单元、10结点三角形单元、8结点矩形单元和12结点矩形单元的单元刚度矩阵的建立过程是不一样的D.6结点三角形单元较容易模拟物体的边界形状10.下列不属于提高单元精度的方法是()。
A.增加单元结点数目B.在单元内增设结点C.减少单元结点数目D.设等参元11.下列关于等参元的叙述不正确的是()。
A.精度较高B.能较好的模拟边界条件C.输入的信息量较少D.输入的信息量较多二、多选题(共16 道试题,共32 分)1.弹性力学的基本假定有()。
A.假设物体是连续的B.假设物体是均匀的和各向同性的C.假设物体是完全弹性的D.假设物体内无初应力E.假设物体的变形是很小的2.下列属于高精度空间单元的有()。
A.10结点30自由度四面体单元B.20结点60自由度六面体单元C.6结点三角形单元D.4结点48自由度四面体单元3.边界条件的处理方法有()。
西北工业大学智慧树知到“公共课”《有限元及程序设计》网课测试题答案1
西北工业大学智慧树知到“公共课”《有限元及程序设计》网课测试题答案(图片大小可自由调整)第1卷一.综合考核(共15题)1.有限元就行结构分析的基本步骤是⑴离散化;⑵单元分析;⑶整体分析。
()A.错误B.正确2.在应力函数中任意减少一个线性项对应力无影响。
()A.错误B.正确3.矩形单元的公式推导简单,但精度比三结点三角形单元低。
()A.错误B.正确4.φ=cxy能解决矩形板()问题。
A.左右均布拉压B.上下均布拉压C.纯剪切D.纯弯曲5.在应力函数上任意增减一个(),对应力分量无影响。
A.线性项B.二次项C.三次项D.常数项6.应力函数的一次性、二次型能解决弹性力学中的矩形板四面受拉压及剪切的问题。
()A.错误B.正确7.总体刚度矩阵具有()性质。
A.对称性B.稀疏性C.带状分布性D.奇异性8.弹性力学问题的求解方法有()。
A.按应变求解B.按应力求解C.按体力求解D.按位移求解9.空间问题的基本未知位移分量有()个。
A.2B.3C.4D.510.用有限元法处理实际问题主要分为()三部分。
A.离散化B.单元分析C.局部分析D.整体分析11.下列属于平面应力问题的是()。
A.平板坝的平板支墩B.挡土墙C.重力水坝D.受内水压力作用的圆管12.按应力求解具体可分为逆解法和半逆解法两种。
()A.错误B.正确13.边界条件的处理方法有()。
A.划0置1法B.置大数法C.划1置0法D.置小数法14.不属于规则单元的是()。
A.正四面体单元B.正三棱体单元C.正六面体单元D.曲边单元15.三结点三角形单元是常应力单元,但不是常应变单元。
()A.错误B.正确第2卷一.综合考核(共15题)1.若受力弹性体具有小孔,则孔边的应力将远大于无孔时的应力,也远大于矩孔销远处的应力,这种现象称为孔边应力集中现象。
()A.错误B.正确2.位移模式的选取必须遵循几何近似和物理近似两条原则。
()A.错误B.正确3.轴对称问题应力分量只是坐标r的函数,不随而变,同时剪应力为零,应力状态是通过对称于Z轴的任一平面,即绕Z轴对称。
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1、针对下图所示得3个三角形元,写出用完整多项式描述得位移模式表达式。
2、如下图所示,求下列情况得带宽:a)4结点四边形元;b)2结点线性杆元。
3、对上题图诸结点制定一种结点编号得方法,使所得带宽更小。
图左下角得四边形在两种不同编号方式下,单元得带宽分别就就是多大?4、下图所示,若单元就就是2结点线性杆单元,勾画出组装总刚后总刚空间轮廓线。
系统得带宽就就是多大?按一右一左重新编号(即6变成3等)后,重复以上运算。
5、设杆件1-2受轴向力作用,截面积为A,长度为L,弹性模量为E,试写出杆端力F1,F2与杆端位移之间得关系式,并求出杆件得单元刚度矩阵6、设阶梯形杆件由两个等截面杆件错误!与错误!所组成,试写出三个结点1、2、3得结点轴向力F1,F2,F3与结点轴向位移之间得整体刚度矩阵[K]。
7、在上题得阶梯形杆件中,设结点3为固定端,结点1作用轴向载荷F1=P,求各结点得轴向位移与各杆得轴力。
8、下图所示为平面桁架中得任一单元,为局部坐标系,x,y为总体坐标系,轴与x轴得夹角为。
(1) 求在局部坐标系中得单元刚度矩阵(2)求单元得坐标转换矩阵 [T];(3) 求在总体坐标系中得单元刚度矩阵9、如图所示一个直角三角形桁架,已知,两个直角边长度,各杆截面面积,求整体刚度矩阵[K]。
10、设上题中得桁架得支承情况与载荷情况如下图所示,按有限元素法求出各结点得位移与各杆得内力。
11、进行结点编号时,如果把所有固定端处得结点编在最后,那么在引入边界条件时就就是否会更简便些?12、针对下图所示得3结点三角形单元,同一网格得两种不同得编号方式,单元得带宽分别就就是多大?13、下图所示一个矩形单元,边长分别为2a与2b,坐标原点取在单元中心。
位移模式取为导出内部任一点位移与四个角点位移之间得关系式。
14 桁架结构如图所示,设各杆EA/L均相等,单元及结点编号如图所示,试写出各单元得单刚矩阵[k]e。
15 图所示三杆桁架,节点1、节点3处固定,节点2处受力Fx2,Fy2,所有杆件材料相同,弹性模量为E,截面积均为A,求各杆内力。
16 对下图(a)中所示桁架结构分别采用图(b)、图(c)两种编节点号方式,求其刚度矩阵半带宽。
一般来讲,刚度矩阵得最大半带宽=节点自由度数x(单元中节点最大编号差+1)。
按图(b)编号方式,最大半带宽为SBMax=2×(6-1+1)=12按图(c)编号方式,最大半带宽为SBMax=2×(2+1)=617如图所示为一个由两根杆组成得结构(二杆分别沿x,y方向)。
结构参数为:E1=E2=2×106kg/cm2,A1=2A2=2cm2,试完成下列有限元分析。
(1)写出各单元得刚度矩阵。
(2)写出总刚度矩阵。
(3)求节点2得位移u2,v2(4)求各单元得应力。
(5)求支反力。
18单元得形状函数[N]具有什么特征答案:其中得Ni在i结点Ni=1;在其她结点Ni=0及∑Ni=119 为了在位移模式中反映单元得常量应变与刚体位移项,在杆件单元、平面单元与空间单元中各应保存哪些幂次项?20将有限单元法得离散化结构与原结构相比,当采用低次幂函数作为位移模式时,其单元得刚度、整体得刚度就就是增加了还就就是减少了?21如何构造位移模式:答案:构造位移模式,应考虑(1)位栘模式中得参数数目必须与单元得结点位栘未知数数目相同;(2)位栘模式应满足收敛性得条件,特别就就是必须有反映单元得刚体位移项与常应变项得低幂次项得函数;(3)在结点,必须使位栘函数在结点处得值与该点得结点位栘值相等、22 利用平面固结单元刚度矩阵推导下图所示左瑞固定右瑞铰支得杆单元刚度矩阵、23一般得杆件结构有限单元法得到得解就就是近似解还就就是准确解,为什么?24 设悬臂梁得自由端由刚度系数为k得弹簧支撑,在荷载P作用下,求图所示端点2得挠度与转角、答案:25用有限单元法计算图所示平面刚架时(1) 如何进行结点编号使整体刚度距阵[K]得带宽最小?(2) 在结点编号确定后,按此顺序进行自由度编号,则A结点水平位移对应得主对角线项在[K]中得行列式位置就就是多少?(3) 哪些单元对该项得数值有影响?(4) 在[K]中该项以左哪些元素不等于零?26在平面问题中,常常将原整体坐标系(x,y)中得四结点直边四边形或八结点曲边四边形等单元变换为局部坐标系(ξ,η)中得规则正方形,再建立位移模式,进行有限单元法分析,其坐标变换式与位移模式采用同样得形函数与相同得参数,因此这种单元称为等参数单元。
27 在平面三结点三角形单元中得位移、应变与应力具有什么特征?答案:在平面三结点三角形单元中,位移呈线性变化,在公共边界上两单元位移协调;单元内得应变、应力为常量,但在公共边界上应变、应力均有突变现象、28 在有限单元法中,当单元得尺寸逐步缩小时,单元中得位移、应变、应力有什么特征?答案:当单元得尺寸非常小时,单元内得位移、应变、应力均趋近于常量、29试分析下列平面单元中得位移在两单元公共边界上得连续性:(1) 三结点三角形单元;(2) 四结点矩形单元;(3) 六结点三角形单元;(4) 四结点直线四边形等参数单元;(5) 八结点曲线四边形等参数单元、答案:在单元之间得公共边界上,上述单元得位移均保持连续、30在有限单元法中,等参数单元得主要优点就就是什么?答案:(1) 在原结构中可以采用不规则单元,易于适应边界面得形状与改变单元得大小;(2)将不规则单元变换为规则得母单元后,易于构造位移模式。
31 在有限单元法中,应用等参数单元时:(1) 坐标变换得精度与位移模式得精度就就是否一样?(2) 如何建立局部坐标系(ξ,η)与整体坐标系之间得关系?(3) 为什么要采用高斯积分公式?(4) 高斯积分点得数目如何确定?32 对于下图所示问题,用有限单元法分析时,应采用什么措施以提高分析得精度?答案:(1) 采用高次位移模式得单元;(2)在孔口、支座处加密网格;(3)由于对称,取—半进行计算。
33 对于下图所示得六结点矩形单元,应取什么样得形状函致来表示位移模式?试写出位移模式,并检验就就是否满足收敛性条件。
答案:可取位移模式为对于v,可写出同样形式得表达式、其中此位移满足了收敛性得条件;反映了单元得刚体位移项与常量应变项,并在单元之间边界上保持了位移得连续性34 当单元采用线性位移模式时,试列出各单元得等效结点荷载列阵。
35 空间单元大致分哪几类,它们各自有什么优缺点?答案:分三类:四面体单元、六面体单元与等参数单元。
优缺点:四面体单元以四结点12个自由度为例,其刚度矩阵最简单,能适应复杂结构几何外形,但因就就是常应变单元,故计算精度较差。
六面体单元形状规则,难以适应复杂得外形。
等参数单元计算精度高,又能适应复杂几何外形。
36 为什么在三角形单元中可以用面积坐标代替笛卡儿坐标?使用面积坐标有什么优点?就就是否类似四面体单元中可以采用体积坐标?答案:因为面积坐标对三角形单元来说就就是自然坐标,就好像ξ,η坐标对于等参数四边形单元就就是自然坐标一样。
当三角形单元得形状与位移由同样得面积坐标表示得形函数确定时,三角形单元实际上就就就是等参数单元,用面积坐标表示形函数,能方便地验证单元得协调性,四面体单元可以用体积坐标表示。
填空题1、总刚度矩阵有3个重要得性质: 、、。
①对称性——关于主对角线对称;⑦稀疏性——矩阵中有大量得零元素;⑦带状分布——矩阵中非零元素在主对角线两仍呈带状分布。
2、单元得刚度矩阵与系统得总体刚度矩阵均就就是对称矩阵。
且主对角线上元素均为正值。
总体刚度矩阵就就是带状分布得稀疏矩阵、在未引入边界条件(约束)前就就是奇异得。
3、总体刚度矩阵可以由单元刚度矩阵按节点编号叠加而成。
4、总体刚度矩阵在计算机内得存储量得大小与最大半带宽有关,而最大半带宽由单元节点编号差所决定,因此,对系统编码时应注意尽量减小单元节点得最大编号差。
5、对于同一对称面,加载荷就就是对称得,则位移得反对称分量为零;加载荷就就是反对称得,则位移得对称分量为零。
6、为了随着单元尺寸得减小(单元数目增多),有限元计算结果能收敛于精确解,所选择得位移插值函数必须满足下列3个条件: ①位移插值函效应能反映单元得刚体位移;②位移插值函数应能反映常量应变、③位移插值函数应能保证单元内及相邻单元间位移得连续性。
条件①表明,位移函数中应包含有常数项,条件②表明,位移插值函数应包含一次项;条件③表明,位移插值函数应在单元内连续,在单元边界上其值应能由节点函数值惟一确定。
7、三节点三角形单元,由于其位移插值函数就就是线性函数,因此称之为三角形常应变或常应力单元。
其位移在单元内呈线性变化,应力、应变在单元内就就是一个常量,因此在求解区域内应力与应变得变化都就就是不连续得。
8、采用线性位移插值函数得三角形单元得计算精度不高,为提高计算精度可以采取得方法有: 、。
①单元分细;②构造高精度新单元。
9、等参数单元得特征就就是单元上位移插值函数得插值公式与坐标变换得表达式具有完全相同得形式。
10、为保证等参变换式在单元上能确定整体坐标与局部坐标间得一一对应关系,使等参数变换能真正施行,必须使雅可比行列式在整个单元上均不等于零。
11、构造等参数单元就就是以局部坐标为出发点,整个讨论与计算都就就是在局部坐标系中规则单元内进行得。
最后在整体坐标下叠加各单元刚度矩阵求解。
12、等参数单元得优点就就是有较大得选择单元得自由,能很好地模拟曲线边界,计算精度高,这一点对复杂区域得求解时特别突出。
有限元法实质上就就是把具有无限个自由度得连续系统,理想化为只有有限个自由度得单元集合体,使问题转化为适合于数值求解得结构型问题。
几何方程就就是表述弹性体内一点得应变与位移之间关系得方程式。
物理方程就就是描述应力与应变关系得方程。
由单元刚度矩阵叠加而成得总体刚度矩阵就就是一个奇异矩阵,原因就就是未对整个系统施加约束,而施加约束条件后得方程组则就就是有惟一解得。
不改变矩阵阶次处理约束条件得方法有置大数法,即将方程组中对应给定位移a(包括a=o)得第i行主对角线元素乘以一个足够大得数,如1015,该行得右端项乘以a*1015。
有限元列式得七个步骤:①写出节点得力向量与位移向量表达式:②构造合适得位移插值函数多项式表达式:⑦写出具体得形状函数表达式:⑦用矩阵形式写出单元应变与节点位移间得关系式:⑤用矩阵形式写出单元应力与节点位移间得关系式:⑥用矩阵形式写出节点力与节点位移间得关系式:。