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有限单元法考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 有限元法中，单元刚度矩阵的计算是基于（）。
A. 位移法B. 势能原理C. 能量守恒定律D. 牛顿第二定律答案：B2. 在有限元分析中，以下哪项不是网格划分时需要考虑的因素？（）A. 网格数量B. 网格形状C. 材料属性D. 边界条件答案：C3. 有限元分析中，以下哪项不是结构分析的基本步骤？（）A. 离散化B. 求解C. 后处理D. 优化设计答案：D4. 在有限元分析中，以下哪种类型的单元不适用于平面应力问题？（）A. 三角形单元B. 四边形单元C. 六面体单元D. 楔形单元答案：C5. 有限元分析中，以下哪种边界条件不属于几何边界条件？（）A. 固定支座B. 压力C. 温度D. 位移答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）6. 有限元法中，以下哪些因素会影响单元的精度？（）A. 单元形状B. 单元数量C. 材料属性D. 网格划分答案：ABD7. 在有限元分析中，以下哪些是常见的数值积分方法？（）A. 一阶积分B. 二阶积分C. 高斯积分D. 牛顿-莱布尼茨积分答案：ABC8. 有限元分析中，以下哪些是常见的单元类型？（）A. 线性单元B. 二次单元C. 三次单元D. 非线性单元答案：ABCD9. 在有限元分析中，以下哪些是常见的后处理技术？（）A. 应力云图B. 位移云图C. 模态分析D. 热分析答案：ABC10. 有限元分析中，以下哪些是常见的非线性问题？（）A. 几何非线性B. 材料非线性C. 接触非线性D. 热应力问题答案：ABCD三、填空题（每题2分，共20分）11. 有限元法中，单元刚度矩阵的计算通常基于___________原理。
答案：势能12. 在有限元分析中，网格划分的目的是将连续的___________离散化为有限数量的单元。
答案：域13. 有限元分析中，___________是将实际问题转化为数学问题的关键步骤。
汽车构造学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1. 汽车发动机的四个冲程中，哪一个冲程是对外做功的？A. 进气冲程B. 压缩冲程C. 功冲程D. 排气冲程答案：C2. 以下哪个部件不是汽车底盘的主要组成部分？A. 变速器B. 转向系统C. 制动系统D. 发动机答案：D3. 汽车的ABS系统主要作用是什么？A. 提高燃油效率B. 增强车辆动力C. 减少制动距离D. 提高车辆舒适性答案：C4. 汽车的驱动方式中，哪种方式通常用于前轮驱动车辆？A. FWDB. RWDC. 4WDD. AWD答案：A5. 汽车的悬挂系统主要作用是什么？A. 提供动力B. 减少噪音C. 吸收路面冲击D. 控制车辆方向答案：C6. 汽车的转向系统通常由哪些部件组成？A. 转向盘、转向器、转向节B. 发动机、变速器、驱动轴C. 制动器、制动盘、制动鼓D. 离合器、变速器、驱动轴答案：A7. 汽车的制动系统中，哪个部件负责将制动力传递到车轮？A. 制动盘B. 制动鼓C. 制动蹄D. 制动泵答案：C8. 汽车的四轮定位中，哪个参数是调整车辆前后轮的外倾角？A. 轮距B. 轮偏距C. 前束D. 轮倾角答案：D9. 汽车的燃油喷射系统中，哪个部件负责将燃油雾化？A. 喷油器B. 燃油泵C. 燃油滤清器D. 燃油压力调节器答案：A10. 汽车的点火系统中，哪个部件负责产生高压电？A. 点火线圈B. 分电器C. 火花塞D. 点火开关答案：A11. 汽车的排放控制系统中，哪个部件用于减少氮氧化物的排放？A. 催化转化器B. 氧传感器C. 蒸发排放控制系统D. EGR阀答案：D12. 汽车的空调系统中，哪个部件负责压缩制冷剂？A. 压缩机B. 冷凝器C. 膨胀阀D. 蒸发器答案：A13. 汽车的自动变速器中，哪个部件负责控制换挡？A. 液力变矩器B. 行星齿轮组C. 多片离合器D. 电子控制单元答案：D14. 汽车的电子稳定程序（ESP）中，哪个部件用于检测车辆的横向加速度？A. 轮速传感器B. 横向加速度传感器C. 转向角传感器D. 制动压力传感器答案：B15. 汽车的轮胎上，哪个参数表示轮胎的宽度？A. 扁平比B. 轮圈直径C. 速度等级D. 负荷指数答案：A二、多项选择题（每题3分，共30分）16. 以下哪些部件是汽车发动机的重要组成部分？A. 曲轴B. 活塞C. 气缸D. 变速器答案：A、B、C17. 以下哪些系统是汽车电气系统的一部分？A. 启动系统B. 照明系统C. 燃油系统D. 点火系统答案：A、B、D18. 以下哪些因素会影响汽车的燃油经济性？A. 发动机排量B. 车辆重量C. 轮胎气压D. 驾驶习惯答案：A、B、C、D19. 以下哪些部件是汽车悬挂系统的重要组成部分？A. 减震器B. 弹簧C. 稳定杆D. 转向器答案：A、B、C20. 以下哪些部件是汽车制动系统的重要组成部分？A. 制动盘B. 制动鼓C. 制动蹄D. 离合器答案：A、B、C21. 以下哪些部件是汽车转向系统的重要组成部分？A. 转向盘B. 转向器C. 转向节D. 离合器答案：A、B、C22. 以下哪些部件是汽车排放控制系统的重要组成部分？A. 催化转化器B. 氧传感器C. 蒸发排放控制系统D. 燃油泵答案：A、B、C23. 以下哪些部件是汽车空调系统的重要组成部分？A. 压缩机B. 冷凝器C. 膨胀阀D. 变速器答案：A、B、C24. 以下哪些部件是汽车自动变速器的重要组成部分？A. 液力变矩器B. 行星齿轮组C. 多片离合器D. 离合器答案：A、B、C25. 以下哪些部件是汽车电子稳定程序（ESP）的重要组成部分？A. 轮速传感器B. 横向加速度传感器C. 转向角传感器D. 离合器答案：A、B、C三、判断题（每题2分，共20分）26. 汽车的发动机排量越大，其动力性能越好。
汽车构造期末考试题及答案解析一、单选题（每题2分，共20分）1. 汽车发动机的主要组成部分不包括以下哪一项？A. 曲轴B. 连杆C. 变速器D. 气缸答案：C2. 以下哪个部件不是发动机的配气机构？A. 气门B. 凸轮轴C. 活塞D. 摇臂答案：C3. 汽车的制动系统主要分为哪两大类？A. 机械式和电子式B. 液压式和气压式C. 手动式和自动式D. 内燃式和电动式答案：B4. 以下哪个部件是汽车悬挂系统的一部分？A. 刹车盘B. 减震器C. 变速器D. 曲轴答案：B5. 汽车的转向系统通常由哪些部件组成？A. 方向盘、转向机、转向节B. 变速器、离合器、发动机C. 制动器、刹车盘、刹车片D. 减震器、悬挂臂、弹簧答案：A6. 汽车的燃油供应系统主要负责什么？A. 为发动机提供空气B. 为发动机提供燃油C. 为发动机提供冷却液D. 为发动机提供润滑油答案：B7. 汽车的排放控制系统中，催化转化器的作用是什么？A. 减少尾气中的有害物质B. 增加发动机的功率C. 提高燃油的燃烧效率D. 减少发动机的噪音答案：A8. 汽车的冷却系统主要通过什么方式来降低发动机温度？A. 空气冷却B. 液体冷却C. 固体冷却D. 热辐射冷却答案：B9. 以下哪个部件是汽车的传动系统的一部分？A. 变速器B. 减震器C. 刹车盘D. 气缸答案：A10. 汽车的车身结构通常由哪些部分组成？A. 车身外壳、底盘、发动机B. 发动机、变速器、车轮C. 车身外壳、底盘、悬挂系统D. 车身外壳、发动机、变速器答案：C二、多选题（每题3分，共15分）11. 汽车发动机的工作原理包括哪些步骤？A. 进气B. 压缩C. 做功D. 排气答案：ABCD12. 以下哪些因素会影响汽车的燃油经济性？A. 发动机效率B. 车辆重量C. 轮胎气压D. 驾驶习惯答案：ABCD13. 汽车的悬挂系统的主要功能有哪些？A. 吸收路面冲击B. 保持车轮与地面的接触C. 减少车身的振动D. 增加车辆的稳定性答案：ABCD14. 汽车的转向系统需要考虑哪些因素？A. 车轮的转向角度B. 转向力的大小C. 转向系统的可靠性D. 转向系统的响应速度答案：ABCD15. 汽车的制动系统需要满足哪些要求？A. 良好的制动效果B. 稳定的制动性能C. 制动系统的可靠性D. 制动系统的经济性答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）16. 汽车发动机的压缩比越高，其燃油经济性越好。
可编辑修改精选全文完整版一、名词解释题1．空燃比2．配气相位3．离合器自由行程4．液力变矩器的变矩系数二、单项选择题1. 汽车发动机的标定功率是指 【 】A ．12小时功率B ．1小时功率C ．15分钟功率D ．连续功率2．当采用双气门弹簧时，两气门的旋向 【 】A ．相同B ．相反C ．无所谓D ．不一定3．汽车的行驶－附着条件为【 】 A ．驱动力大于附着力B ．驱动力等于附着力C ．驱动力小于附着力D ．B 或C4．四冲程六缸发动机配气机构的凸轮轴上同名凸轮中线间的夹角是 【 】A ．180°B ．60°C ．90°D ．120°5．曲轴与凸轮轴之间的传动比为 【 】A ．2:1B ．1:2C ．1:lD ．4:16．汽车发动机选用汽油的主要依据是 【 】A ．发动机排量B ．发动机缸径C ．发动机压缩比D ．汽油的热值7．作用于火花塞两电极之间的电压一般为 【 】A ．220VB ．380VC ．1000～1800VD ．10000～15000V8．汽油机主要的排放污染物有： 【 】A ．CO 、HC 、NOXB ．CO2、HC 、铅C ．碳烟、SO2D ．CO 、SO2、碳烟9. 冷却系的作用是保证发动机在正常工作温度下工作，多数汽车发动机用强制水冷，其正常水温为【 】A ．40~50B ．65~80C ．76~80D ．80~90 10．在废气涡轮增压系统中，一般都带有冷却器，也称中冷器，其作用是对 【 】A ．涡轮增压机进行冷却B ．涡轮轴承进行冷却C ．进气进行冷却D ．排气进行冷却11. 在正常情况下，发动机工作，汽车离合器踏板处于自由状态时 【 】A. 发动机的动力不传给变速器B. 发动机的动力传给变速器C. 离合器分离杠杆受力D. 离合器的主动盘与被动盘分离12．在手动变速器中为了防止同时挂入两个档，变速器采用的装置是 【 】A ．自锁装置B ．互锁装置C ．倒档锁装置D ．同步器13. 设对称式锥齿轮差速器壳的转速为0n ，左、右两侧半轴齿轮的转速分别为1n 和2n ，则有 【 】A. 021n n n =+ B. 02121n n n =+ C. 0212n n n =+ D. 021n n n ==14．全浮式半轴支撑形式，半轴承受 【 】A ．弯矩B ．反力C ．转矩D ．转矩、反力和弯矩15. 蜗杆滚轮式转向器中，蜗杆与滚轮的啮合间隙过小会导致【 】 A. 转向操纵沉重，加快传动副磨损B. 转向操纵灵活C. 对直线行驶稳定性有影响D. 适合驾驶员操纵16. 汽车转向时，只有当四个车轮轴线交于一点才能保证各车轮 【 】A.纯滚动B. 纯滑动C.既滚动也滑动D.不滚动也不滑动 17. 在汽车制动过程中，如果只是前轮制动到抱死滑移而后轮还在滚动，则汽车可能 【 】A ．调头B ．甩尾C ．正常转向D ．失去转向能力18. 现代汽车的悬架都很软，在高速行驶中转向时，车身会产生很大的横向倾斜和横向振动，为减少这种横向倾斜，往往在悬架中加设 【 】A ．垂直稳定器B ．纵向减振器C ．纵向稳定器D ．横向稳定器19. 目前应用于自动变速器中比较多的行星机构是辛普森式行星机构，其有一主要特点是前后行星排共用一个【 】A ．行星架B ．太阳轮C ．导轮D ．齿圈20. 行星齿轮机构中，如果太阳轮固定，齿圈输入，行星架输出，那输出轴的运动特点是A ．减速，输出与输入轴同向B ．增速，输出与输入轴同向C ．减速，输出与输入轴反向D ．增速，输出与输入轴反向1.子午线轮胎和普通轮胎相比，有什么优点和缺点？2.什么是转向梯形?它的作用是什么? 转向时，两侧转向轮偏转角之间的理想关系是什么?3．活塞在工作中易产生哪些变形？为什么？怎样防止这些变形？4．什么是气门间隙？为什么要预留气门间隙? 气门间隙过大过小对发动机工作性能有哪些影响？六、计算分析题（本大题共2小题，每小题8分，共16分）1．某发动机的配气相位如图所示，其中1228αβ==，，3610γθ==， 。
汽车构造学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 汽车发动机的工作原理是什么？A. 热机循环B. 电磁感应C. 内燃机循环D. 外燃机循环答案：C2. 汽车的制动系统主要分为哪两种类型？A. 机械制动和电子制动B. 液压制动和气压制动C. 手动制动和自动制动D. 盘式制动和鼓式制动答案：B3. 汽车的转向系统主要通过什么来实现？A. 转向灯B. 转向盘C. 转向泵D. 转向机答案：B4. 汽车的悬挂系统主要作用是什么？A. 减震B. 增加车辆稳定性C. 改变车辆重心D. 提高车辆通过性答案：A5. 什么是汽车的ABS系统？A. 自动刹车系统B. 自动变速系统C. 反抱死制动系统D. 空气制动系统答案：C6. 汽车的燃油系统主要包括哪些部分？A. 油箱、燃油泵、喷油器B. 发动机、变速器、差速器C. 变速器、差速器、驱动轴D. 驱动轴、差速器、轮胎答案：A7. 汽车的排放控制系统主要目的是？A. 提高燃油效率B. 减少有害气体排放C. 提高发动机功率D. 增加车辆稳定性答案：B8. 什么是汽车的ESP系统？A. 电子稳定程序B. 电子速度程序C. 电子安全程序D. 电子服务程序答案：A9. 汽车的变速器主要功能是什么？A. 改变发动机输出的转速B. 改变发动机输出的扭矩C. 改变发动机的燃油供应D. 改变发动机的冷却效率答案：A10. 汽车的轮胎胎压对车辆有什么影响？A. 影响车辆的稳定性B. 影响车辆的油耗C. 影响车辆的制动距离D. 所有以上选项答案：D二、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述汽车发动机的基本组成部分。
答案：汽车发动机主要由曲轴、连杆、活塞、气缸、气门机构、燃油供给系统、点火系统、冷却系统和润滑系统等组成。
2. 汽车的传动系统是如何工作的？答案：汽车的传动系统主要通过离合器、变速器、传动轴、差速器和驱动轮等部件将发动机的动力传递给车轮，实现车辆的加速、减速和转向等功能。
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一、填空题（每空1分，共30分）1、汽车通常由、、、等四部分组成。
2、往复活塞式汽油发动机一般由、、、、、和润滑系组成.3、四冲程发动机曲轴转二周，活塞在气缸里往复行程次,进、排气门各开闭次，气缸里热能转化为机械能一次.4、曲轴与凸轮轴间的正时传动方式有、、等三种形式。
5、气缸体的结构形式有、、三种。
6、过量空气系数φa ＞1，则此混合气称为混合气，当φa ＜0。
4时,混合气,火焰不能传播,发动机熄火，此φa 值称为。
7、按冷却介质不同，发动机冷却方式有和两种。
8、发动机润滑系有三种润滑方式: 、和。
9、四冲程发动机的工作循环包括、、和 .5.过量空气系数α＞1，则此混合气称为混合气；当α＜0.4时,混合气，火焰不能传播，发动机熄火，此α值称为。
6。
汽油滤清器的作用是清除进入前汽油中的和，从而保证和的正常工作。
7.废气涡轮增压器主要由、两部分组成.8.按结构形式,柴油机燃烧室分成两大类，即燃烧室，其活塞顶面凹坑呈、等; 燃烧室，包括和燃烧室。
9. 和是喷油器的主要部件,二者合称为针阀偶件。
10。
目前大多数柴油机采用的是喷油泵。
11.现代汽车发动机多采用和相结合的综合润滑方式，以满足不同零件和部位对润滑强度的要求.12。
曲轴箱的通风方式有和两种方式。
13.摩擦片式离合器基本上是由、、和四部分组成。
14.汽车行驶系由、、、四部分组成.15.转向桥由、、和等主要部分组成。
甲壳虫形车车身的最大优点为（）得分/总分A.空间大B.空气阻力小C.横风稳定性好D.升力小正确答案：B你没选择任何选项2单选(3分)轿车车门开度一般为（）。
得分/总分A.85°～90°B.55°～60°C.75°～80°D.65°～70°正确答案：D你没选择任何选项3单选(3分)对于承载式车身，一般要求车身结构的一阶频率应大于（），以避免共振。
得分/总分A.60～70HzB.C.10～20HzD.80～100Hz正确答案：B你没选择任何选项4单选(3分)汽车轮口处常产生涡流，严重影响侧面的气流，通常设计时使轮口外部拱起，形成（），可控制轮口内气流对侧面平顺气流的干扰。
得分/总分A.正压B.压力差C.湍流D.负压正确答案：A你没选择任何选项5单选(3分)现代轿车不论采用哪种承载形式，其车身结构的能量吸收特性和乘员室的结构刚度主要取决于（）。
得分/总分A.材料B.覆盖件C.车身结构件D.焊接接头正确答案：C你没选择任何选项6单选(3分)新车评价规程一般是由（）制定的。
得分/总分A.行业B.社会C.国家D.汽车生产企业正确答案：A你没选择任何选项7单选(3分)描述车身某一结构在碰撞中保护乘员的能力称为（）。
得分/总分A.安全性B.抗撞性C.被动安全性D.主动安全性正确答案：B你没选择任何选项8单选(3分)对于承载式轿车，正面碰撞能量的大部分主要由（）吸收。
得分/总分A.安全气囊B.前纵梁C.发动机舱盖D.保险杠正确答案：B你没选择任何选项9单选(3分)为了提高轿车车身的扭转刚度，车身结构件的截面形状通常设计为（）。
得分/总分A.实心异形B.开口异形C.实心规则D.闭口异形正确答案：D你没选择任何选项10单选(3分)前部低矮而尾部肥厚上翘的轿车造型，可以获得较大的负迎角，主要目的是为了减小（）。
A.升力B.摩擦阻力C.形状阻力D.空气阻力正确答案：A你没选择任何选项11单选(3分)对于FR布置形式，为了尽量降低地板高度以提高乘坐舒适性，应尽量减小因传动轴通过地板下部所需的地板凸包的高度，通常在垂直平面上将传动轴呈（）布置。
一、填空题（每空1分，共20分）1. 汽车发动机的主要组成部分包括：______、______、______、______。
2. 汽车传动系统主要包括：______、______、______、______。
3. 汽车制动系统的主要部件有：______、______、______、______。
4. 汽车转向系统的主要部件有：______、______、______、______。
5. 汽车车身主要由______、______、______、______等组成。
6. 汽车电路系统主要由______、______、______、______等组成。
7. 汽车离合器的主要作用是______、______、______。
8. 汽车变速器的主要作用是______、______、______。
9. 汽车制动器的主要作用是______、______、______。
10. 汽车转向器的主要作用是______、______、______。
二、选择题（每题2分，共20分）1. 汽车发动机工作时，通过哪个部件将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动？（）A. 曲轴B. 连杆C. 活塞D. 气缸答案：A2. 下列哪个部件不属于汽车传动系统？（）A. 变速器B. 驱动桥C. 发动机D. 前桥答案：C3. 汽车制动系统中的制动蹄是安装在哪个部件上的？（）A. 制动盘B. 制动鼓C. 制动器D. 制动总泵答案：B4. 汽车转向系统中的转向助力泵通常由哪个部件提供动力？（）A. 发动机B. 变速器C. 传动轴D. 制动总泵5. 汽车车身中的车架通常由哪种材料制成？（）A. 钢板B. 塑料C. 铝合金D. 纤维材料答案：A6. 汽车电路系统中的发电机通常通过哪个部件驱动？（）A. 发动机B. 变速器C. 驱动轴D. 制动总泵答案：A7. 汽车离合器的主要作用是实现汽车的______。
（）A. 变速B. 制动C. 起动D. 转向答案：C8. 汽车变速器的主要作用是实现汽车的______。
1.动态大变形有限元法和传统有限元法的区别是什么.答：区别在于考虑了结构的几何非线性和材料非线性，且不局限于小变形系统，因此十分适合于处理碰撞接触问题。
它是将连续的空间系统进行离散化，实际结构中的各个部件通过节点联系在一起，可以用于人体和车辆的详细建模，能够得到各个部件中的变形情况、速度和加速度的分布、应力应变分布。
2.试以序列图像运动分析过程来说明在汽车碰撞试验过程如何实现运动图像分析。
答：为了分析汽车碰撞过程中的各种运动参数（如变形、位移、速度、加速度、相对运动、角度、角速度等），需要对序列图像中特定目标的位置进行标识、跟踪和分析，这个过程叫做序列运动图像分析。
进行序列图像运动分析必须借助计算机软件来实现，一般软件主要进行下面三个方面的工作：数字化序列图像在计算机中的连续重播；任意目标的标识与跟踪；自动分析已经标识目标的各种运动状态参数，方便而直观地显示这些运动状态参数。
指定了标识点跟踪以后，计算机自动识别图中的标识点的运动情况，得出每个点的运动轨迹，汽车上的标识点足够多了以后，可以得到整个汽车轮廓的运动情况。
3.试说明为何在汽车碰撞试验前要进行假人标定。
答：假人在最初的投入使用与及使用一段时间以后，为了验证其各部位是否还有逼真的仿生学特性，是否符合法规试验的要求，是否能继续运用于试验中，必须对假人进行标定。
4.碰撞试验对假人的要求有哪些。
答：用于碰撞试验的模拟假人所要求的性能如下：（1）尺寸、质量分布、关节的活动、胸部等各部分在受载荷时的变形特性应与人体很相似；（2）应能对人体相对应的各部分的加速度、负荷等参量进行测量；（3）个体间的差异小，反复再现性还好，并且具有良好的耐久性。
5.试说明可以从哪些方面采取对策来提高汽车的被动安全性。
答：提高汽车的被动安全性，可以从下面两个方面采取对策：第一，提高汽车的结构安全性，让车架和车身吸收较多的碰撞能量，降低汽车减速度的峰值，同时保证汽车乘员空间有足够强度，确保乘员的生存空间；第二，提高乘员保护系统的保护效果，通过安全带、安全气囊等乘员保护装置对乘员加以保护，减小乘员在二次碰撞中所受的伤害。
一、20分)(×) 1. 节点的位置依赖于形态，而并不依赖于载荷的位置( √ ) 2. 对于高压电线的铁塔那样的框架结构的模型化处理使用梁单元(×) 3. 不能把梁单元、壳单元和实体单元混合在一起作成模型( √ ) 4. 四边形的平面单元尽可能作成接近正方形形状的单元(×) 5. 平面应变单元也好，平面应力单元也好，如果以单位厚来作模型化处理的话会得到一样的答案(×) 6. 用有限元法不可以对运动的物体的结构进行静力分析( √ ) 7. 一般应力变化大的地方单元尺寸要划的小才好(×) 8. 所谓全约束只要将位移自由度约束住，而不必约束转动自由度( √ ) 9. 同一载荷作用下的结构，所给材料的弹性模量越大则变形值越小( √ ) 10 一维变带宽存储通常比二维等带宽存储更节省存储量。
二、填空(20 分)1．平面应力问题与薄板弯曲问题的弹性体几何形状都是薄板，但前者受力特点是：平行于板面且沿厚度均布载荷作用，变形发生在板面内；后者受力特点是：垂直于板面的力的作用，板将变成有弯有扭的曲面。
2 ．平面应力问题与平面应变问题都具有三个独立的应力分量：σx，σy，τxy ，三个独立的应变分量：εx，εy，γxy，但对应的弹性体几何形状前者为薄板，后者为长柱体。
3．位移模式需反映刚体位移，反映常变形，满足单元边界上位移连续。
4 ．单元刚度矩阵的特点有：对称性，奇异性，还可按节点分块。
5．轴对称问题单元形状为：三角形或四边形截面的空间环形单元，由于轴对称的特性，任意一点变形只发生在子午面上，因此可以作为二维问题处理。
6．等参数单元指的是：描述位移和描述坐标采用相同的形函数形式。
等参数单元优点是：可以采用高阶次位移模式，能够模拟复杂几何边界，方便单元刚度矩阵和等效节点载荷的积分运算。
7．有限单元法首先求出的解是节点位移，单元应力可由它求得，其计算公式为} = [D][B]6}e 。
(用符号表示即可)8．一个空间块体单元的节点有 3 个节点位移： u， v， w9 ．变形体基本变量有位移应变应力基本方程平衡方程物理方程几何方程10.实现有限元分析标准化和规范化的载体就是单元三选择题 (14 分)1 等参变换是指单元坐标变换和函数插值采用 __B___ 的结点和______ 的插值函数。
(A)不相同，不相同(B)相同，相同(C)相同，不相同(D)不相同，相同2 有限元位移模式中，广义坐标的个数应与 _______B____ 相等。
(A)单元结点个数 (B)单元结点自由度数 (C)场变量个数3 如果出现在泛函中场函数的最高阶导数是 m 阶，单元的完备性是指试探函数必须至少是 ___B___完全多项式。
(A) m- 1 次 (B) m 次 (C) 2m- 1 次4 与高斯消去法相比，高斯约当消去法将系数矩阵化成了 ____C_____形式，因此，不用进行回代计算。
(A)上三角矩阵 (B)下三角矩阵 (C)对角矩阵5 对分析物体划分好单元后， ___C_______会对刚度矩阵的半带宽产生影响。
(A)单元编号 (B)单元组集次序 (C) 结点编号 6 n 个积分点的高斯积分的精度可达到 __C____ 阶。
(A) n-1 (B) n (C) 2n-1 (D) 2n7 引入位移边界条件是为了消除有限元整体刚度矩阵 的_____C_____ 。
(A)对称性 (B) 稀疏性 (C)奇异性三．简答题(共 20 分， 每题 5 分) 1 、简述有限单元法结构刚度矩阵的特点。
2 、简述有限元法中选取单元位移函数(多项式)的一般原则。
1、答： (1)对称性； (2)奇异性； (3)主对角元恒正； (4)稀疏性； (5)非零元素带状分布2、答：一般原则有( 1)广义坐标的个数应该与结点自由度数相等；(2) 选取多项式时，常数项和坐标的一次项必须完备； (3) 多项式的选取应由低阶到高阶；(4) 尽量选取完全多项式以提高单元的精度。
有限元方法分析的目的： 1)对变形体中的位移、应力、应变进行定义和表达，进而建立平衡方程、几何方程和物理 方程。
2)针对具有任意复杂几何形状的变形体，完整得获取在复杂外力作用下它内部的准确力学信息。
3)力学分析 的基础上，对设计对象进行强度 (strength)、刚度(sti f ness )评判，修改、优化参数。
3．有限单元法分析步骤1、结构的离散化2、选择位移模式 3 、分析单元的力学特性 4、集合所有单元平衡方程，得到整体结构的平衡方程 5、由平衡方程求解未知节点位移 6、单元应变和应力的计算 4 连续体结构分析的基本假定：(1) 连续性假设； (2) 完全弹性假设； (3) 均匀性假设； (4) 各向同性假设； (5) 小变形假设。
21、如图 1 所示等腰直角三角形单元，其厚度为 t ，弹性模量为 E ，泊松比 v = 0 ；单元的边 长及结点编号见图中所示。
求(1) 形函数矩阵(2) 应变矩阵 和应力矩阵a四 计算题(20)31(3) 单元刚度矩阵1、解：设图 1 所示的各点坐标为点 1 (a ， 0)， 点 2 (a ， a)，点 3 (0， 0)于是，可得单元的面积为 A = a2 ，及 2(1) 形函数矩阵 N 为 (7 分)N 1 = a 12 (0 + ax - ay)N 1 = a12 (0 + 0 x + ay) ；N 1 = a12 (a 2 - ax + 0 y)(2) 应变矩阵 B 和应力矩阵 S 分别为 (7 分)「 a 0 ] 「0 0] 「-a 0 ] B 1 = a 12 |， B 2 = a 12 |， B 3 = 1a 2|； B = [B 1 B 2 B 3 ]S 1 = Ea 2- a， S 2 = a 2Ea， S 3 = a 2E- a；(3) 单元刚度矩阵 K e (6 分)「K 11 K 12 K 13 ]3--11 -311 -111 1--11K e = B T DB tA = K K 3211 K K 3222 K K 3233」|= t ||L 1 - 1 - 1 0 0 1 」一 ．是非题 (认为该题正确，在括号中打；该题错误，在括号中打 ×。
) (每小题 2 分) (1)用加权余量法求解微分方程，其权函数 V 和场函数u 的选择没有任何限制。
( × ) (2)四结点四边形等参单元的位移插值函数是坐标 x 、y 的一次函数 。
( √ ) (3)在三角形单元中，其面积坐标的值与三结点三角形单元的结点形函数值相等。
( √ ) (4)二维弹性力学问题的有限元法求解，其收敛准则要求试探位移函数 C 1 连续。
( × ) (5)有限元位移法求得的应力结果通常比应变结果精度低。
( × ) (6) 等参单元中Jacobi 行列式的值不能等于零。
( √ ) (7)在位移型有限元中，单元交界面上的应力是严格满足平衡条件的。
( × ) (8)四边形单元的 Jacobi 行列式是常数。
( × )(9)利用高斯点的应力进行应力精度的改善时，可以采用与位移插值函数不同结点的形函数进行应力插值( √ )二．单项选择题 (共 20 分，每小题 2 分)1 在加权余量法中，若简单地利用近似解的试探函数序列作为权函数，这类方法称为 ____C__________ 。
(A)配点法 (B) 子域法 (C)伽辽金法4 采用位移元计算得到应力近似解与精确解相比较，一般 ______C_____ 。
1| | | | | (A)近似解总小于精确解 (B)近似解总大于精确解(C)近似解在精确解上下震荡 (D)没有规律 7 对称荷载在对称面上引起的 ________D________ 分量为零。
(A)对称应力 (B)反对称应力 (C)对称位移 (D) 反对称位移 三．简答题 (共 20 分， 每题 5 分)4、考虑下列三种改善应力结果的方法( 1)总体应力磨平、 (2)单元应力磨平和(3)分片应力磨平，请分别将它 们按计算精度(高>低)和计算速度(快>慢)进行排序。
计算精度 (1) > (3) > (2)计算速度 (2) > (3) > (1) 四． 计算题 (共 40 分， 每题 20 分)2、图 2 (a)所示为正方形薄板，其板厚度为 t ，四边受到均匀荷载的作用，荷载集度为 1N / m 2 ，同时在 y 方向相应的两顶点处分别承受大小为 2N/ m 且沿板厚度方向均匀分布的荷载作用。
设薄板材料的弹性模量为 E ，泊松 比v = 0 。
试求(1) 利用对称性，取图(b) 所示1/4 结构作为研究对象，并将其划分为 4 个面积大小相等、形状相同的直角三角形单元。
给出可供有限元分析的计算模型(即根据对称性条件，在图( b)中添加适当的约束和荷载， 并进行单元编号和结点编号) 。
(2) 设单元结点的局部编号分别为 i 、 j 、 m ，为使每个单元刚度矩阵 K e 相同，试在图(b)中正确标出每个 单元的合理局部编号；并求单元刚度矩阵 K e 。
(3) 计算等效结点荷载。
(4) 应用适当的位移约束之后，给出可供求解的整体平衡方程(不需要求解) 。
y2N / m1N /m 2Ox2N / m2m 2m(a) (b)2、解：(1) 对称性及计算模型正确 (5 分) (2) 正确标出每个单元的合理局部编号 (3 分) (3) 求单元刚度矩阵 K e (4 分) (4) 计算等效结点荷载 (3 分)(5) 应用适当的位移约束之后，给出可供求解的整体平衡方程(不需要求解) 。
K e「|2|Et 4| 「|1 | = 4E t |-2 06 -1 6 对称0 -1 -1 0 1 ]2 0 -2 0 0 |3 1 -2 -1|| 对 3 0 - 1 | 称 2 0 | 「 3 ]0 0 0 ]「v 1 ] |- 2 |-2 1 0 | |v 2 | | 0 | 1 -2 0 | |u 3 | | - 1 |6 - 1 0 | |v 3 |= | - 1 |t6 -2| |u 5 | | 0 |2 」Lu 6 」 |L - 21」|(5 分)1N /m1 j1N /m 2m 2 j im4①3③②| 1 」 j i m5| | | L | | | Lm j i6④i |弹性力学与有限元分析复习题及其答案(绝密试题)一、填空题1 、弹性力学研究弹性体由于受外力作用、边界约束或温度改变等原因而发生的应力、 形变和位移。
2 、在弹性力学中规定，线应变以伸长时为正，缩短时为负，与正应力的正负号规定相适应。
