2012级研究生第二学期课程考试
考试科目: 有限元 试题
说明:1、答案一律写在答题纸上;
2、答题时请写清题号,不必抄题。
一、计算题(50分)(写出详细步骤,只写结果不得分)
题一图所示为一均质薄板结构,板厚为0.1m,板的材料为各向同性,弹性模量E=2?1011Pa,泊松比?=0,承受载荷沿厚度分布不变。试用有限元法计算左上角三角形边中点A、B的位移。(建议利用对称性建立有限元分析模型,采用3节点三角形单元分析,为手算方便,单元个数不宜过多。)
2 m 10N/m2 10N/m B 10N/m A 10N/m 2 m 2 m 2m 题一图
二、有限元建模题(共50分)(必须指出问题类型,并对研究部分划分网格、施加约束条件)。
1.(25分)如题2-1图所示为两端固支的矩形截面梁,跨度为a,梁高为b,梁厚为h,承受均布压力作用,压力集度为q,且该压力沿梁厚分布不变。设梁自重不计,材料为各向同性,试建立如下情形下静力分析的有限元模型。 ⑴ a、b属于同一数量级,h<>b,a>>h
2.(25分)如题2-2图所示为由两种材料粘合而成的飞轮,以角速度? 绕铅垂轴z匀速转动,设内径r =0.1m,各层径向厚度为r =0.15m,自重不计。试建立如下两种情形下飞轮的有限元分析模型。 ⑴飞轮厚度h =0.01m; ⑵飞轮厚度h =0.6m。
题2-2图
h a b b h q 题2-1图