1、有限元分析入门实训考题（第 1 版）李建宇 编著天津科技大学 机械工程学院2012 年 4 月题目 1 选题者：(a) (b) (c) 一、题目内容图示平面刚架结构.0.6l0.4lPl/10CBAq=P/lP EI=20EAl=100cm2l二、题目要求（1）采用有限元法手工求解；（2）写出完整的求解步骤，包括：a) 离散化：单元编号、节点编号；b) 单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c) 单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d) 边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e) B 点的位移，A、C 处支撑反力及弯矩图、剪力图和轴力图的计算。（3）刚度方程的集成与求
2、解可采用 Matlab、Excel 等工具软件辅助完成；（4）利用 Ansys 求解，并与手算结果比较.（5）利用 A4 纸完成题目，打印或手写均可以；（6）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 2 选题者：(a) (b) (c) 一、题目内容图示平面刚架结构。3/4l0.5lPlCA Bq=2.4P/lPEI=20EAl2P0.5l二、题目要求（1）采用有限元法手工求解；（2）写出完整的求解步骤，包括：a) 离散化：单元编号、节点编号；b) 单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c) 单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d) 边界条件的引入及总体刚度方程的求解；
3、e) B 点的位移，A、C 处支撑反力及弯矩图、剪力图和轴力图的计算。（3）刚度方程的集成与求解可采用 Matlab、Excel 等工具软件辅助完成；（4）利用 Ansys 求解，并与手算结果比较.（5）利用 A4 纸完成题目，打印或手写均可以；（6）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 3 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容如图所示的三垮梁，E=30e6 psi，I=305 in4。 （lb,ft,in,psi 为英制单位）EDCBA6 ft8 ft5 ft5 ft5000 lb1200 lb/ft二、题目要求（1）采用有限元法手工求解；（2）写出完整的求解步骤，包括：a) 离
4、散化：单元编号、节点编号；b) 单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c) 单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d) 边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e) 求 B 点的位移， A、C 、D、E 处支撑反力及弯矩图和剪力图。（3）刚度方程的集成与求解可采用 Matlab、Excel 等工具软件辅助完成；（4）利用 Ansys 求解，并与手算结果比较.（5）利用 A4 纸完成题目，打印或手写均可以；（6）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 4 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容平面方板，板厚 t=1，泊松比 =0。集中力 P= 10N, 分布力集度
5、q=4N/m2, 体力集度 =6N/m3（仅在图示单元内有体力） 。按图示网格进行分析。1m1mPPq二、题目要求（1）采用有限元法手工求解；（2）写出完整的求解步骤，包括：a) 离散化：单元编号、节点编号；b) 单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c) 单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d) 边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e) 支撑反力及单元内力、应力的求解。（3）刚度方程的集成与求解可采用 Matlab、Excel 等工具软件辅助完成；（4）利用 Ansys 求解，并与手算结果比较；（5）利用 A4 纸完成题目，打印或手写均可以；（6）简要说明各成员主
6、要负责完成的工作。题目 5 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容平面方板，板厚 t=1，泊松比 =0。集中力 P= 10N。按图示网格进行分析。1m1mP二、题目要求（1）采用有限元法手工求解；（2）写出完整的求解步骤，包括：a) 离散化：单元编号、节点编号；b) 单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c) 单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d) 边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e) 支撑反力及单元内力、应力的求解。（3）刚度方程的集成与求解可采用 Matlab、Excel 等工具软件辅助完成；（4）利用 Ansys 求解，并与手算结果比较.（5）利
7、用 A4 纸完成题目，打印或手写均可以；（6）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 6 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容平面方板，板厚 t=1，泊松比 =0。集中力 P= 10N，体力集度=6N/m3（仅在图示单元内有体力） 。按图示网格进行分析。2mP1m1m二、题目要求（1）采用有限元法手工求解；（2）写出完整的求解步骤，包括：a) 离散化：单元编号、节点编号；b) 单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c) 单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d) 边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e) 支撑反力及单元内力、应力的求解。（3）刚度方程的集成与
8、求解可采用 Matlab、Excel 等工具软件辅助完成；（4）利用 Ansys 求解，并与手算结果比较；（5）利用 A4 纸完成题目，打印或手写均可以；（6）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 7 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容图示三角形平板，板厚 t=0.1a，泊松比 =1/6，外力 P，体力集度 （仅在图示单元内有体力） 。试按图示网格进行分析。aPaa二、题目要求（1）采用有限元法手工求解；（2）写出完整的求解步骤，包括：a) 离散化：单元编号、节点编号；b) 单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c) 单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷
9、；d) 边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e) 支撑反力及单元内力、应力的求解。（3）刚度方程的集成与求解可采用 Matlab、Excel 等工具软件辅助完成；（4）利用 Ansys 求解，并与手算结果比较；（5）利用 A4 纸完成题目，打印或手写均可以；（6）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 8 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容图示三角形平板，板厚 t=0.1a，泊松比 =1/6。按图示网格进行分析。aqaa二、题目要求（1）采用有限元法手工求解；（2）写出完整的求解步骤，包括：a) 离散化：单元编号、节点编号；b) 单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c)
10、单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d) 边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e) 支撑反力及单元内力、应力的求解。（3）刚度方程的集成与求解可采用 Matlab、Excel 等工具软件辅助完成；（4）利用 Ansys 求解；并与手算结果比较；（5）利用 A4 纸完成题目，打印或手写均可以；（6）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 9 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容试按图示结构，求出 i 点的位移及杆件的应力。取平面应力三角形单元的E=E1，厚度 t=1m，泊松比 =0；杆件的 E=E2，横截面积 A=0.1m2。i45E2aq1m1m2mE1二、题目要
11、求（1）采用有限元法手工求解；（2）写出完整的求解步骤，包括：a) 离散化：单元编号、节点编号；b) 单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c) 单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d) 边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e) 支撑反力及单元内力、应力的求解。（3）刚度方程的集成与求解可采用 Matlab、Excel 等工具软件辅助完成；（4）利用 Ansys 求解，并与手算结果比较；（5）利用 A4 纸完成题目，打印或手写均可以；（6）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 10 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容试计算图示组合结构的位移和应力。取平
12、面应力矩形单元的 E1=E，泊松比 =0；杆件单元 E2=2E，A=0.1m 2。E22N/m25m3m4mE1二、题目要求（1）采用有限元法手工求解；（2）写出完整的求解步骤，包括：a) 离散化：单元编号、节点编号；b) 单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c) 单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d) 边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e) 支撑反力及单元内力、应力的求解。（3）刚度方程的集成与求解可采用 Matlab、Excel 等工具软件辅助完成；（4）利用 Ansys 求解，并与手算结果比较；（5）利用 A4 纸完成题目，打印或手写均可以；（6）简要说
13、明各成员主要负责完成的工作。题目 11 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容图示平面板结构受集中力 P 作用，试按平面应力问题分析，并求出节点位移。取 E=常量，t=1， =1/6。并采用下列单元形式求解：（1）用三节点三角形单元， （2）用四节点矩形单元。 （提示：考虑对称性）P1m1m1m二、题目要求（1）采用有限元法手工求解；（2）写出完整的求解步骤，包括：a) 离散化：单元编号、节点编号；b) 单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c) 单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d) 边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e) 支撑反力及单元内力、应力的求
14、解。（3）刚度方程的集成与求解可采用 Matlab、Excel 等工具软件辅助完成；（4）利用 Ansys 求解，并与手算结果比较；（5）利用 A4 纸完成题目，打印或手写均可以；（6）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 12 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容图示平面板结构受均布力作用，试按平面应力问题分析，并求出节点位移。取 E=常量，t=1， =0。并采用下列单元形式求解：（1）用三节点三角形单元，（2）用四节点矩形单元。 （提示：考虑对称性）q1m1m1m二、题目要求（1）采用有限元法手工求解；（2）写出完整的求解步骤，包括：a) 离散化：单元编号、节点编号；b) 单元
15、分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c) 单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d) 边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e) 支撑反力及单元内力、应力的求解。（3）刚度方程的集成与求解可采用 Matlab、Excel 等工具软件辅助完成；（4）利用 Ansys 求解，并与手算结果比较；（5）利用 A4 纸完成题目，打印或手写均可以；（6）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 13 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容平面矩形板，E=常量， t=1， =0。试分别采用一个 4 节点矩形单元和 2 个三节点三角形单元分析，已知节点 2 发生沉陷，即 u2=0，
16、v 2=。试求解位移与应力。41 233m4m二、题目要求（1）采用有限元法手工求解；（2）写出完整的求解步骤，包括：a) 离散化：单元编号、节点编号；b) 单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c) 单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d) 边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e) 支撑反力及单元内力、应力的求解。（3）刚度方程的集成与求解可采用 Matlab、Excel 等工具软件辅助完成；（4）利用 Ansys 求解，并与手算结果比较；（5）利用 A4 纸完成题目，打印或手写均可以；（6）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 14 选题者：(a) (b) (
17、c) 一、 题目内容有一框架承受如图所示的载荷。如果使用标准的工字钢梁，试利用 Ansys确定每个构件的截面尺寸。 （提示：工字梁型号数据可查阅材料力学教材附录内容；lb、ft 为英制单位，计算时请注意换算）500 lb/ft700 lb/ft15 ft 15 ft12 ft12 ft二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制）c) 计算结果及结果分析（位移分析、内力图的绘制、最危险截面及其内力值、最危险点应力值、正确性分析评判）d) 结构
18、设计流程e) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分析报告；（4）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 15 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容有一框架承受如图所示载荷的作用，如果使用标准工字钢梁，尝试用Ansys 确定每个构件的截面尺寸。 （提示：工字梁型号数据可查阅材料力学教材附录内容；lb、ft 为英制单位，计算时请注意换算）2500 lb/ft3000 lb/ft3000 lb/ft20 ft 20 ft15 ft15 ft二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（单元选择、节点布置及规
19、模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制）c) 计算结果及结果分析（位移分析、内力图的绘制、最危险截面及其内力值、最危险点应力值、正确性分析评判）d) 结构设计流程e) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分析报告；（4）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 16 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容有一框架承受如下图所示载荷的作用，如果使用标准工字钢梁，尝试用Ansys 确定每个构件的截面尺寸。 （提示：工字梁型号数据可查阅材料力学教材附录内容）5 m5 kN5 kN40 kN/m10 kN/m10 kN/m5 m5 m45 45二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2
20、）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制）c) 计算结果及结果分析（位移分析、内力图的绘制、最危险截面及其内力值、最危险点应力值、正确性分析评判）d) 结构设计流程e) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分析报告；（4）简要说明各成员主要负责完成的工作题目 17 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容图示薄板左边固定，右边受均布剪力 q=100KN/m 作用，板厚度为 0.3cm；试采用如下方案，对其进行有限元分析，并对结果进行比较。1） 3 节点三角形单元；（分别计算 2
21、个和 200 个单元的情形）2） 四节点四边形单元；（1 个和 50 个单元）3） 八节点平面等参单元。 （1 个和 20 个单元） 2m 1 5m q=10kN/m 二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制）c) 计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、正确性分析评判）d) 多方案计算比较（节点规模增减对精度的影响分析、单元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等）e) 建议与体会（3）2 个 3 节点三角形单元和 1
22、个 4 节点矩形单元要求手工计算；（4）利用 A4 纸打印分析报告；（5）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 18 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容图示为一带圆孔或方孔的单位厚度（1m）的正方形平板，在 x 方向作用均布压力 0.25Mpa，试用 3 节点三角形单元对平板进行有限元分析，并分别就圆孔和方孔结构对以下几种计算方案的计算结果进行比较：1） 分别采用不同数量的 3 节点三角形单元计算；2） 比较圆孔和方孔孔边应力水平；在 y 轴上，圆孔边应力的精确解为： ，在 x 轴上，孔边应力的MPax75.0精确解为： （有限元建模时，应考虑问题的对称性）MPay25.06m
23、x y 0 25MPa 0 25MPa 48m 二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制）c) 计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、正确性分析评判）d) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分析报告；（4）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 19 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容图示为带方孔（边长为 80mm）的悬臂梁，其上受部分均布载荷（p=10kN/m ）作用，试采用一种平面单元，对图示两种结构进行有限元分析，并就
24、方孔的布置（即方位）进行分析比较，如将方孔设计为圆孔，结果有何变化？（板厚为 1mm，材料为钢） 30 50 90 450 250 250 30 50 90 450 250 250 二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制）c) 计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、正确性分析评判）d) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分析报告；（4）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 20 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容图示为一
25、隧道断面，其内受均布水压力 q，外受土壤均布压力 p；试分别选择两种不同的单元（三节点三角形单元与 4 节点四边形单元）计算断面内的位移及应力，并分别分析 q=0 或 p=0 时的位移和应力分布情况。(材料为 A3 钢，隧道几何尺寸和压力大小自行确定) p q 二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制） ，提示：利用对称性。c) 计算结果及结果分析（沿径向的位移变化曲线、应力曲线、正确性分析评判）d) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分
26、析报告；（4）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 21 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容图示一简化直齿轮轮齿截面，高 h=60mm，齿根宽 b=60mm，齿顶宽c=25mm，齿顶作用力 P=10KN；试采用两种不同单元（如：三角形三节点单元与四节点四边形单元）分析轮齿上位移及应力分布，并只指出最大 Mises 应力位置。 30 P c b h 二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制）c) 计算结果及结果分析（位移分析、
27、应力分析、正确性分析评判）d) 多方案计算比较（节点规模增减对精度的影响分析、单元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等）e) 建议与体会（3）利用两个三节点三角形单元手算，并与 Ansys 结果比较；(4)利用 A4 纸打印分析报告；（5）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 22 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容图示为对称涵洞模型的一半，将其作为平面应变问题,其顶部的路面作用有均布载荷 6000N/m2。基于有限元分析软件 ANSYS，对该问题进行力学分析，确定最大 Mises 应力、最大位移及位置。平面应变E=210GPa=0.33.2m2.5m3m3m
28、二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制）c) 计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、正确性分析评判）d) 多方案计算比较（节点规模增减对精度的影响分析、单元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等）e) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分析报告；（4）简要说明各成员主要负责完成的工作。题目 23 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容确定图示扳手的变形和 Mises 应力, E=210Gpa，=0.3, 假设
29、厚度为 10mm。 40m 40m 75m 20 40m 15m 50m 160m 70m 40m 40 20m 20 250m 50m 70N 二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制）c) 计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、危险点应力状态，正确性分析评判）d) 多方案计算比较（节点规模增减、单元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等）e) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分析报告；（4）简要说明各成员主要负责
30、完成的工作。题目 24 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容一无限长厚壁圆筒,如图 1 所示，内外壁分别承受压力 p1=p2=100kg/cm2。受载前 R1=10cm，R2=15cm，E=210Gpa，=0.3 。（a） 取横截面八分之一进行计算，支撑条件及网格划分如下图所示。求圆筒内外半径的变化量及节点 8 处的支撑力大小及方向。（b） 取横截面八分之一进行计算，选择更细的网格划分进行计算，并求圆筒内外径变化量及（a）中节点 8 处的支撑力大小和方向。二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（
31、单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制）c) 计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、正确性分析评判） ，应力按照路径分别展示径向应力与环向应力变化规律；d) 多方案计算比较（节点规模增减对精度的影响分析、单元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等）e) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分析报告；题目 25 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容如图 4 所示的空心圆球，R1=0.3m，R2=0.5m ，受到 P=100Mpa 的内压作用，材料的弹性模量为 ，泊松比为 0.3。求空心圆球的受力后的径向位移MpaE510.2并分析计算精度
32、，要求将计算结果与解析解进行比较，选择一个与解析解最接近的网格方案。空心圆球受内压作用后径向位移的解析解为： PRrEur 12)1(33二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模，充分利用结构的对称性，利用轴对称单元进行精细建模，具体包括：单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制c) 计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、正确性分析评判） ，具体给出径向位移与理论解的比较，径向应力、环向应力分别以应力云图和路径图展示；d) 多方案计算比较（节点规模增减对精度的影响分析、单元改变
33、对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等）e) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分析报告；题目 26 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容如图所示支架，在上表面受到 2N/mm2 均布载荷的作用，支架在两个孔表面处固定。材料弹性模量为 200Gpa，泊松比为 0.3，分析支架的受力情况。二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制）c) 计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、危险点应力状态，正确性分析评判）d) 多方
34、案计算比较（节点规模增减对精度的影响分析、单元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等）e) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分析报告；题目 27 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容如图所示阶梯圆轴,大小直径分别为 d1=60mm,d2=40mm，若材料的许用应力，试按第四强度理论校核其强度.160mpaABF2=1 kNF1=1.6kN0.3 m0.3 mM=640Nm二、题目要求（1）利用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模：采用三种策略， 一种利用材料力学方法计算，一种是利用 3D 梁单元
35、 Ansys 建模计算，一种是利用 3D 实体单元进行精细有限元建模。针对后两种方案，简述单元选择、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制；c) 计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、危险点应力状态，正确性分析评判）d) 三种方案计算比较，计算费用、精度等方面。e) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分析报告；题目 28 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容如图所示钢结构,材料的参数为 E=210GPa，它在台面上受到顶部的均布载荷作用。基于有限元软件 Ansys，求解该结构中的位移及受力情况。900mm1000mm1500mm支柱：I=210000mm4A=1600mm2板厚
36、 t=10mmE=210GPa=0.3q=5N/mm2二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制） 。此例可分别采用 3D 实体单元分析（设柱的横截面为正方形） ，也可以采用梁单元和壳单元分析。请使用这两种方案分别计算。c) 计算结果比较及分析（位移分析、应力分析、位移分析、正确性分析评判）d) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分析报告；题目 29 选题者：(a) (b) (c) 一、 题目内容如图所示大坝，考虑为平面应变问题，基于有限元软件，求其在水压力和自重作用下的应力分布和变形情况。30m44m63m 大坝水55m大坝：E= 20GPa=0.15=2500kg/m3二、题目要求（1）采用 Ansys 求解；（2）完成书面计算分析报告，并包括以下内容：a) 问题描述及数学建模；b) 有限元建模（单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制）c) 计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、正确性分析评判）d) 多方案计算比较（节点规模增减对精度的影响分析、单元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等）e) 建议与体会（3）利用 A4 纸打印分析报告；
