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1、姓名：张健 班级：管理学院工商 1204 班 学号：0121203920402有限元分析与应用试题（适用专业：未学习过材料力学、工程力学等课程的同学）一、 有限元方法的基本思想。答：有限元的基本思想是把连续的几何机构离散成有限个单元，并在每一个单元中设定有限个节点，从而将连续体看作仅在节点处相连接的一组单元的集合体，同时选定场函数的节点值作为基本未知量并在每一单元中假设一个近似插值函数以表示单元中场函数的分布规律，再建立用于求解节点未知量的有限元方程组，从而将一个连续域中的无限自由度问题转化为离散域中的有限自由度问题。求解得到节点值后就可以通过设定的插值函数确定单元上以至个集合体上的场函数。对
2、每个单元，选取适当的插值函数，使得该函数在子域内部、在子域分界面上以及子域与外界面上都满足一定的条件。单元组合体在已知外载荷作用下处于平衡状态时，列出一系列以节点、位移为未知量的线性方程组，利用计算机解出节点位移后，再用弹性力学的有关公式，计算出各单元的应力、应变，当各单元小到一定程度，那么它就代表连续体各处的真实情况。二、 在 ANSYS 中求解一个问题的一般步骤是怎样的？答： 1.前处理：a.建立模型 b.定义材料 c.创建单元2.求解：a.设置求解选项 b.定义收敛准则（非线性） c.控制输出结果 d.施加外载和边界条件 e.求解3.后处理：. 通用后处理：a.分布云图 b.物理量在特定
3、路径上的投影 c.动画 . 时间历程后处理：a.某一时刻的分布云图 b.动画三、 如图所示平板，要求在 ANSYS 中写出详细的分析过程。写出模型建立的过程，列出选用的单元类型，荷载和边界条件的施加过程等，并将分析后的位移、应力应变等信息用图形的方式写在试卷中。基本尺寸如图所示，材料的弹性模量为 210E9MPa,泊松比为 0.3。解：模型建立过程:定义点 1（0,0）2（0,80）3（100,80）4（100,0）连接点 1 2,2 3，3 4，4,1，定义单元类型 模型参数。 选择这四条线连成面。 选用单元为 plane42 单元。荷载和边界条件的施加过程：选择左边界，在约束中选择全约束（
4、all DOF） 选择点 3 ，施加荷载集中力 FY=100E3,求解。四如图所示简支梁，要求在 ANSYS 中写出详细的分析过程。写出模型建立的过程，列出选用的单元类型，荷载和边界条件的施加过程等，并将分析后的位移、应力应变等信息用图形的方式写在试卷中。基本尺寸如图所示，材料的弹性模量为 210E9MPa,泊松比为 0.3。解：模型建立的过程:定义点 1（0,0）2（100，0）3（50，0）连接点 1 2，定义单元类型 模型参数 梁截面尺寸。单元为 beam188。载和边界条件的施加过程：选择点 1，施加约束（UX,UY,UZ,ROTX）选择点 2 施加约束（UY,UZ,ROTX）选择点 3，施加荷载集中力 FY=-1000E3，求解。
