ANSYS20140604复习大纲

1.有限元法的基本思想？
2.有限元法的基本分析步骤？
3.常见截面梁的惯性矩公式及求法？
4.最小势能法原理？
5.加权余数法原理？
6.平衡方程、本构方程（物理方程）、几何方程、变形协调方程的物
理意义？
7.单元刚度矩阵，总刚度矩阵的推导及物理意义？
8.单元、节点的排序规律及在有限分析中的意义？
9.什么是平面应力问题？什么是平面应变问题？
10.热传递问题中的对流系数、热传导系数、辐射系数的物理意义？
11.振型和模态的物理意义？
12.ANSYS软件程序包括几大功能模块？分别有什么作用？
13.ANSYS程序有哪几种文件类型？
14.ANSYS结构有限元分析的基本过程是什么？
15.试阐述ANSYS载荷类型及其加载方式。

16.试阐述ANSYS主要单元类型及其适用范围。

17.试阐述ANSYS主要后处理方式及每种方式的主要功能。

18.如何用等值线图、矢量图、列表和单元等方式来显示计算结果信
息？
19.如何抓取结果显示图片？如何动画显示结果？
20.如图所示为一平面桁架结构，其尺寸、约束及受力均在图上给出，杆件为钢材，弹性模
量为2.07×1011Pa，泊松比为0.3，截面面积为3.0×10-4m2。

试计算平面桁架结构每个节点的位移、每个杆件的应力及约束节点的约束反力。

21.如图所示为一传输塔结构，其尺寸、约束及受力均在图上给出，杆件为钢材，弹性模量
为2.1×1011Pa，泊松比为0.3，截面面积为6.25×10-3m2。

试计算传输塔每个节点的位移、每个杆件的应力及约束节点的约束反力。

22.单跨超静定梁如图所示，矩形截面面积为0.1m2，高0.4m，材料的弹性模量为
2.06×1011Pa，泊松比为0.3。

尺寸、约束与受力情况如图所示。

试计算梁的约束反力、
变形图、弯矩图及剪力图。

23.两跨超静定梁的受力与约束情况如图所示，矩形截面宽30mm，高100mm，材料的弹
性模量为2.1×1011Pa，泊松比为0.3。

集中力P=1800N，均布载荷q=350N/m。

试计算梁的约束反力、最大位移及最大位移出现的位置、弯矩及剪力分布图。

24.T型框架结构尺寸、约束及受力情况如图所示，截面形式为空心圆管，尺寸为Φ219×
8mm，材料的弹性模量为2.1×1011Pa，泊松比为0.3。

试计算T型框架结构的变形图、应力图，并指出最大位移和最大应力出现的位置，同时绘制结构的轴力图、弯矩图及剪力图。

25.七层框架结构如图所示，顶部作用均布载荷50kN/m，左侧节点上作用倒三角形载荷简
化得到的集中载荷，具体数值如图所示，框架底部节点完全固定。

钢筋混凝土结构，弹性模量为0.5×1011Pa，泊松比为0.3，密度为2500kg/m3，考虑重力作用。

梁截面的宽度为0.4m、高度为1.2m，柱截面宽度为0.6m，厚度为0.6m。

试计算该七层框架结构的变形图、应力图，并指出最大位移和最大应力出现的位置，同时绘制结构的轴力图、弯矩图及剪力图。

/
26.平面钢支架图形尺寸如图所示，厚度为3.125mm，弹性模量为200Gpa。

边界条件：左
边固定。

载荷：顶边均布载荷，大小为2625N/m。

求解钢支架的变形，绘制Von Mises 等效应力图。

然后再重新建模，在支架拐角处不加倒角，观察应力集中现象，绘制Von Mises等效应力图。

27.平面支架如图所示，弹性模量为2.06×1011Pa，泊松比为0.3，厚度为8mm，通过两个直
径为20mm的小圆孔中的螺栓固定，在内直径为60mm的大圆孔内作用P=1.5kN的向
下集中力。

试计算该平面支架的变形图和Von Mises等效应力图。

28.钢制自行车扳手如图所示，弹性模量为2.06×1011Pa，泊松比为0.3，扳手的厚度为5mm，
扳手尺寸、受力与约束如图所示。

试求该扳手的变形图和Von Mises等效应力图。

29.如下图所示长方形板ABCD（上下对称，左右对称），板厚0.04m，孔半径r=0.2m，
E=210GPa，泊松比μ=0.3，约束条件：在长方形底边AD约束全部自由度, BC边施加垂直向下均布载荷g=106N/m。

绘制该板的变形图和von Mises应力图，并确定最大位移值和最大应力值。

30.角支架如下图所示。

其中孔A被完全固定，通过孔B下半圆施加一向下的300lb/in2的
压力。

两孔半径均为0.8in，角支架厚度为0.5in，弹性模量E＝29 106lb/in2，泊松比μ=0.3。

绘制该支架的变形图和von Mises应力图，并确定最大位移值和最大应力值。

31.混凝土结构的小工业烟筒，外正方形边长60cm，内正方形边长20cm，热传导率κ
=1.4W/m·K，如下图所示，假设烟筒内表面的统一温度为100。

C。

外表面暴露在空气中，空气的温度为30。

C，相应的自然热对流系数为h=20W/m2·K.。

确定稳态情况下温度在混凝土内的分布，同时绘制出通过每一层的热流量，并在下图标注温度梯度操作
路径。

32.简单钢架结构如图所示，尺寸和约束形式如图所示，钢架为钢材，弹性模量为
2.1×1011Pa，泊松比为0.3，密度为7850kg/m3，截面为方形，面积为0.02m2。

试计算该
简单钢架结构的前5阶固有频率和振型。

33.带孔四边简支方板如图所示，边长为1m，孔直径为0.4m，板厚度为0.002m。

材料为
铝，弹性模量为0.7×1011Pa，泊松比为0.29，密度为2700kg/m3。

试计算其前5阶固有频率和振型。