2017西电有限元方法大作业要求.docx

2017《有限元方法》大作业任课教师：郭空明学生姓名：学 号：满分得分书写表达15基本概念15手算25电算25分析总结10完成速度10总分100大作业要求:双面打印,手写,不准用铅笔。程序附后，双面打印，关键步骤需要有注释。书写前，可以先调整每部分留的位置大小，再打印手写，但格式不能改动。前两页（这一页和上一页）不能有任何改动。满分100分,占总分70%附评分细则：书写表达：包括态度、字体是否工整认真，意思表达是否到位，语句是否通顺，打印是否按照要求等。15分。若有空着不写的部分，视为态度不端正，每部分扣5分。扣完为止。要求矩阵用 [ ]，向量用 {}。基本概念：包括描述结构离散编号、单元几何结点、位移场等。15分。手算：注意写单位。25分。电算：由于节点多，计算结果绘图表示。25分。分析总结：对比两种计算结果，对结果进行分析。10分。完成速度：根据交作业时间确定。10分。一、问题描述及分析问题：如下图所示矩形平板，不计体力，受如图分布力作用，按平面应力问题，利用平面三节点三角形单元对该结构进行有限元分析（求节点位移，von Mises应力场）。其中材料常数为：弹性模量1011Pa, 泊松比0.4, 板厚t=0.1m，板长1.5m， 板宽1m。手算建议分2个单元，电算至少分100个单元。分布力的大小为： 1+x.xx kN/m。xxx为学号后三位。如学号后三位127，则为1+1.27=2.27kN/m 二、有限元建模及分析（1）结构的离散化与编号(含计算等效节点载荷)（2）各单元的刚度矩阵及刚度方程 a.单元的几何和节点描述 b.单元的位移场描述 c.单元的应变场描述 d.单元的应力场描述 e.单元的势能表达 f.单元刚度阵及刚度方程（3）整体刚度方程(需要具体写出单元刚度矩阵各子块在总体刚度矩阵的对应位置)（4）边界条件的处理及方程求解（5）结果及分析三、基于MATLAB的编程实现（1）程序编写说明（2）网格划分（3）程序清单（附后）（4）结果及分析四、总结