有限元試題及答案

有限元試題及答案

單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.有限元方法的基本思想不包括以下哪一項(xiàng)（）A.離散化B.插值C.直接求解微分方程D.單元分析答案：C2.以下哪種單元不屬于二維單元（）A.三角形單元B.四邊形單元C.四面體單元D.矩形單元答案：C3.有限元分析中，剛度矩陣是（）A.對(duì)稱矩陣B.反對(duì)稱矩陣C.非方陣D.隨機(jī)矩陣答案：A4.平面應(yīng)力問(wèn)題和平面應(yīng)變問(wèn)題的區(qū)別在于（）A.應(yīng)力狀態(tài)B.應(yīng)變狀態(tài)C.材料性質(zhì)D.幾何形狀答案：B5.在有限元計(jì)算中，邊界條件的處理方法不包括（）A.直接代入法B.罰函數(shù)法C.拉格朗日乘子法D.迭代法答案：D6.等參單元的特點(diǎn)是（）A.單元形狀規(guī)則B.節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和位移采用相同的插值函數(shù)C.計(jì)算簡(jiǎn)單D.精度低答案：B7.有限元分析中，載荷不包括（）A.集中力B.分布力C.慣性力D.內(nèi)力答案：D8.對(duì)于薄板彎曲問(wèn)題，常用的單元是（）A.三角形單元B.矩形單元C.薄板單元D.實(shí)體單元答案：C9.有限元模型的建立步驟不包括（）A.結(jié)構(gòu)離散B.材料屬性定義C.結(jié)果分析D.邊界條件施加答案：C10.有限元分析中，收斂性是指（）A.計(jì)算結(jié)果與真實(shí)解的接近程度B.迭代過(guò)程中解的穩(wěn)定性C.單元數(shù)量增加時(shí)結(jié)果的變化D.以上都是答案：D多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.有限元分析的主要步驟包括（）A.結(jié)構(gòu)離散B.單元特性分析C.整體分析D.求解未知量E.結(jié)果分析答案：ABCDE2.常用的單元插值函數(shù)類型有（）A.線性插值B.二次插值C.三次插值D.多項(xiàng)式插值E.三角函數(shù)插值答案：ABCD3.影響有限元計(jì)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D.材料屬性E.載荷施加方式答案：ABCDE4.二維問(wèn)題中常用的單元有（）A.三角形單元B.四邊形單元C.矩形單元D.圓形單元E.多邊形單元答案：ABC5.有限元分析中，載荷類型包括（）A.集中載荷B.分布載荷C.熱載荷D.慣性載荷E.邊界載荷答案：ABCD6.等參單元的優(yōu)點(diǎn)有（）A.能較好地?cái)M合曲線邊界B.精度較高C.通用性強(qiáng)D.計(jì)算簡(jiǎn)單E.節(jié)點(diǎn)布置靈活答案：ABCE7.有限元模型中，材料屬性需要定義的參數(shù)有（）A.彈性模量B.泊松比C.密度D.屈服強(qiáng)度E.熱膨脹系數(shù)答案：ABCDE8.邊界條件在有限元分析中的作用是（）A.確定結(jié)構(gòu)的約束狀態(tài)B.提供求解的必要條件C.影響計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性D.簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程E.定義載荷分布答案：ABC9.有限元分析中，結(jié)果分析包括（）A.應(yīng)力分析B.應(yīng)變分析C.位移分析D.模態(tài)分析E.疲勞分析答案：ABCDE10.以下哪些屬于有限元軟件（）A.ANSYSB.ABAQUSC.MSC.MarcD.MATLABE.SolidWorks答案：ABC判斷題（每題2分，共10題）1.有限元方法只能用于線性問(wèn)題的分析。（）答案：錯(cuò)2.單元?jiǎng)澐衷郊?xì)，有限元計(jì)算結(jié)果一定越準(zhǔn)確。（）答案：錯(cuò)3.剛度矩陣中的元素與單元的形狀和材料性質(zhì)有關(guān)。（）答案：對(duì)4.平面應(yīng)力問(wèn)題和平面應(yīng)變問(wèn)題的基本方程是相同的。（）答案：錯(cuò)5.等參單元的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和位移采用不同的插值函數(shù)。（）答案：錯(cuò)6.有限元分析中，載荷必須作用在節(jié)點(diǎn)上。（）答案：錯(cuò)7.邊界條件處理不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤。（）答案：對(duì)8.有限元模型建立后不能再修改。（）答案：錯(cuò)9.有限元分析的結(jié)果可以完全代表實(shí)際結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。（）答案：錯(cuò)10.不同的有限元軟件計(jì)算結(jié)果一定相同。（）答案：錯(cuò)簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述有限元方法的基本步驟。答案：先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散化，劃分成有限個(gè)單元；接著進(jìn)行單元特性分析，建立單元?jiǎng)偠染仃嚨?；再進(jìn)行整體分析，集成總體剛度矩陣等；然后求解未知量；最后對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。2.等參單元有什么優(yōu)點(diǎn)？答案：能較好擬合曲線邊界，通用性強(qiáng)；節(jié)點(diǎn)布置靈活，可根據(jù)需求設(shè)置；插值精度較高，能提高計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性。3.有限元分析中邊界條件有哪些作用？答案：確定結(jié)構(gòu)約束狀態(tài)，讓結(jié)構(gòu)有確定解；為求解提供必要條件；影響計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性，處理不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致結(jié)果錯(cuò)誤。4.影響有限元計(jì)算精度的因素有哪些？答案：?jiǎn)卧愋筒煌扔胁町悾瑔卧獢?shù)量多精度可能提高；邊界條件處理方式、材料屬性準(zhǔn)確性及載荷施加方式都會(huì)影響計(jì)算精度。討論題（每題5分，共4題）1.討論在復(fù)雜結(jié)構(gòu)有限元分析中，如何選擇合適的單元類型。答案：要考慮結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如形狀、尺寸等。對(duì)于形狀不規(guī)則選適應(yīng)性強(qiáng)的單元；精度要求高可選高階單元。還要結(jié)合計(jì)算效率，避免單元復(fù)雜致計(jì)算量過(guò)大。綜合多方面因素權(quán)衡選擇。2.談?wù)動(dòng)邢拊治鼋Y(jié)果與實(shí)際情況存在差異的原因及解決方法。答案：原因有模型簡(jiǎn)化、材料屬性近似、邊界條件理想化等。解決方法是優(yōu)化模型，精確材料參數(shù)，合理設(shè)置邊界條件，必要時(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證改進(jìn)模型。3.如何在有限元分析中提高計(jì)算效率同時(shí)保證精度？答案：合理劃分單元，不過(guò)度細(xì)分增加計(jì)算量又能保證精度；采用高效算法；利用對(duì)稱性簡(jiǎn)化模