研究生有限元試題及答案VIP

研究生有限元試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.有限元方法中，單元剛度矩陣是（）。A.對稱矩陣B.非對稱矩陣C.奇異矩陣答案：A2.一維線性單元的自由度個數(shù)為（）。A.1B.2C.3答案：B3.有限元分析的基本步驟順序正確的是（）。A.單元分析、整體分析、求解B.整體分析、單元分析、求解C.求解、單元分析、整體分析答案：A4.等參單元的特點是（）。A.單元形狀規(guī)則B.位移模式階次高C.坐標變換和位移模式采用相同形函數(shù)答案：C5.有限元中常用的位移模式是（）。A.線性函數(shù)B.三角函數(shù)C.指數(shù)函數(shù)答案：A6.平面應力問題和平面應變問題的彈性矩陣（）。A.相同B.不同C.部分相同答案：B7.三角形三節(jié)點單元是（）。A.常應變單元B.線性應變單元C.二次應變單元答案：A8.有限元求解中，邊界條件的處理目的是（）。A.使方程有唯一解B.簡化計算C.提高精度答案：A9.桿單元的剛度矩陣的秩為（）。A.1B.2C.3答案：B10.薄板彎曲問題采用的單元通常是（）。A.三角形單元B.矩形單元C.板殼單元答案：C二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.有限元中常用的單元類型有（）。A.桿單元B.三角形單元C.四邊形單元答案：ABC2.以下屬于有限元優(yōu)點的是（）。A.可處理復雜形狀B.精度高C.計算速度快答案：AB3.有限元位移模式應滿足（）。A.完備性B.協(xié)調(diào)性C.收斂性答案：ABC4.影響有限元計算精度的因素有（）。A.單元類型B.單元數(shù)量C.邊界條件處理答案：ABC5.平面問題包括（）。A.平面應力問題B.平面應變問題C.軸對稱問題答案：AB6.有限元分析中數(shù)據(jù)準備階段包括（）。A.模型建立B.材料參數(shù)設(shè)定C.邊界條件施加答案：ABC7.常用的有限元軟件有（）。A.ANSYSB.ABAQUSC.MSC.Marc答案：ABC8.等參單元的優(yōu)點有（）。A.能適應復雜邊界B.精度較高C.計算簡單答案：AB9.有限元中對結(jié)構(gòu)離散化時需要考慮（）。A.結(jié)構(gòu)形狀B.計算精度要求C.載荷分布答案：ABC10.薄板彎曲問題的基本假設(shè)包括（）。A.直法線假設(shè)B.橫向無擠壓假設(shè)C.小變形假設(shè)答案：ABC三、判斷題（每題2分，共10題）1.有限元單元劃分越細，計算精度一定越高。（）答案：×2.線性位移模式一定能滿足完備性和協(xié)調(diào)性要求。（）答案：×3.平面應力問題和平面應變問題物理本質(zhì)相同。（）答案：×4.桿單元只承受軸向力。（）答案：√5.有限元模型中節(jié)點編號順序不影響計算結(jié)果。（）答案：√6.等參單元的坐標變換和位移模式形函數(shù)不同。（）答案：×7.有限元求解過程中不需要考慮平衡方程。（）答案：×8.三角形單元比四邊形單元精度高。（）答案：×9.邊界條件在有限元計算中可有可無。（）答案：×10.薄板彎曲單元的自由度比平面單元多。（）答案：√四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述有限元方法的基本思想。答案：將連續(xù)體離散為有限個單元，通過單元分析建立單元剛度方程，再進行整體分析形成整體剛度方程，結(jié)合邊界條件求解未知位移，進而得到應力應變等物理量。2.說明位移模式選取的原則。答案：需滿足完備性，包含剛體位移和常應變項；滿足協(xié)調(diào)性，在單元邊界位移連續(xù)；還應盡可能簡單，便于計算。3.簡述邊界條件在有限元分析中的作用。答案：邊界條件使有限元方程有唯一解，確定結(jié)構(gòu)在邊界上的位移、力等約束情況，對計算結(jié)果準確性至關(guān)重要。4.對比平面應力和平面應變問題的區(qū)別。答案：平面應力問題厚度方向應力為零，彈性常數(shù)不同；平面應變問題厚度方向應變近似為零，二者幾何形狀、受力特點也有差異。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論有限元單元類型選擇對計算結(jié)果的影響。答案：不同單元類型位移模式不同，精度有別。簡單單元計算快但精度低，復雜單元精度高但計算量大。選擇要綜合考慮結(jié)構(gòu)形狀、精度要求、計算效率等因素。2.探討有限元計算中提高計算精度的方法。答案：合理加密單元，選擇合適單元類型；精確處理邊界條件；優(yōu)化模型，減少簡化；采用高精度數(shù)值積分方案等可提高計算精度。3.談談有限元軟件在工程實際中的應用和優(yōu)勢。答案：在工程各領(lǐng)域廣泛應用，如機械、土木等。優(yōu)勢在于能模擬復雜工況，快速得到