有限元方法及CAE软件应用考试题型（含答案）.docx

-- 西安交通大学考试题 课 程有限元方法及 CAE 软件应用(ANSYS) 成绩 系 别 考 试 日 期年月日 专业班号 姓 名 学 号 期中期末 题号 一 二 三 四 五 六 七 得分 (所有答案均写在答题纸上，需用图形表示的答案参照试题画简图表示) 一、单项选择题(每题 2 分，共 18 分) 1．在分析一个储油管的强度时，为了减少计算量，应该采用以下那种单元 进行分析(_B___ )。 A．实体单元 B．壳单元 C．梁单元 D．平面单元 2．热生成率作为(_C___ )加于单元上，可以模拟单元内的热生成，比如化 学反应生热或电流生热。它的单位是单位体积的热流率。 A．点载荷 B．面载荷 C．体载荷 D．惯性载荷 -- -- -- 共 5 页 第 1 页 3 ．(_A__ )用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型) ， 即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。 A．模态分析 B．静力分析 C．屈曲分析 D．谱分析 4.一般情况下，将热对流边界施加到表面效应单元，而将热流密度施加到实 体单元上，对表面效应单元：设有孤立节点，则对流系数施加到表面效应单 元，流体温度施加到孤立节点上，如果没有孤立节点，则对流系数和流体温 度都施加在(_A__ )。 A．表面效应单元 B．单个节点 C．实体单元 D ．Link单元 5. 在给载流体建模时，多股绞线和实心导体的主要区别是( _A__ )。 A．多股绞线内部不产生涡流，实心导体内部会产生涡流 B．多股绞线内部会产生涡流，实心导体内部不产生涡流 C．多股绞线可以和电路耦合 D．实心导体可以和电路耦合 -- 共 5 页 第 2 页 6．对一个旋转对称的电磁场问题进行 2D分析时，有限元模型应该建立在全 局坐标系的(_A__ )平面内。 A ．XY，XZ或YZ任意一个 B ．XY C ．XZ D ．YZ 7. 引起结构非线性的原因很多， 以下属于状态改变非线性问题的是 (_D__ )。 A．橡胶圈受压 B．扁壳体受压变形 C．梁振动 D．弹性体接触 8．与线弹性不同，非线性有限元不能使用(_B__ )，且其结构响应与加载路 径有关，也就是说加载的顺序可能是重要的。 A．平面单元 B．叠加原理 C．瞬态分析 D．惯性力 8．和序贯耦合方法相比，直接耦合解法在解决具有( _A__ )的耦合场相互 作用问题时更具优势。 A．高度非线性 B．弱非线性 C．线性 -- D．热－结构耦合 共 5 页 第 3 页 -- 西 安 交 通 大 学 考 试 题 二．填充题(每空 1 分，共 16 分) 1 ．ANSYS有两种模式：一种是_，另一个是_。 图形交互模式，命令流模式 2 ．有限元模型的建立可分为两种方法： _法为直接根据机械结构的几何外型 建立节点和元素，因此只适应于简单的机械结构系统；反之， _法适应 于节点及元素数目较多的复杂几何外型机械结构系统，该方法通过点、线、 面、体积，先建立有限元模型，再进行实体网格划分，以完成有限元模型的 建立。 直接法，间接法 3 ．稳态热分析的能量平衡方程以矩阵形式表示为： K T Q 式中： K 为_矩阵，包含导热系数、对流系数及辐射率和形状系数； T 为节点 _ 向量； Q 为节点 _ 向量，包含热生成； ANSYS 利用模型几何参数、材料热性能参数以及所施加的边界条件， 生成K 、 T 以及 Q 。 热传导，温度，热流率 4. 应用如图所示的单元来近似温度分布时，单元的温度函数的表达式为 T(e)= _，该单元属于_次单元。 -- -- T T i T j T k T m X i X j X k X m T(e)=c1+c2Xi+c3X2+c4X4 ，三次 5. 在做包含运动导体的2D静态磁场分析时，可以用_来衡量计算精度，一般 这个数在数量级_ 以内，则表明计算精度较高。 磁雷诺数， 1 6. 在采用矢量磁位(MVP)方法进行2D电磁场分析时，单元自由度中表征磁 场的基本量是_，在后处理中磁力线指的是_。 AZ (或矢量磁位的Z分量)，等AZ线(或等矢量磁位线) 7 ．ANSYS将一般接触问题分为两类: _和_。 刚体对柔体，柔体对柔体 8 ．ANSYS中APDL 是 _ 的缩写。 ANSYS 参数化设计语言 共 5 页 第 4 页 -- -- 三、请举例说明用 ANSYS 求解工程问题的主要步骤。 (14 分) 四、什么是模态分析？模态分析的都有什么功能？ ANSYS 的模态分析有哪几种 方法？(14 分) 答：模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振 动领域中