20.10月西工大《有限元及程序设计》机考作业答案

1、针对下图所示得3个三角形元,写出用完整多项式描述得位移模式表达式。

２、如下图所示，求下列情况得带宽：a)4结点四边形元;b)2结点线性杆元。

３、对上题图诸结点制定一种结点编号得方法，使所得带宽更小。

图左下角得四边形在两种不同编号方式下,单元得带宽分别就就是多大？4、下图所示,若单元就就是2结点线性杆单元,勾画出组装总刚后总刚空间轮廓线。

系统得带宽就就是多大?按一右一左重新编号（即6变成3等)后,重复以上运算。

5、设杆件1－2受轴向力作用，截面积为Ａ,长度为Ｌ,弹性模量为E,试写出杆端力F1，F2与杆端位移之间得关系式,并求出杆件得单元刚度矩阵6、设阶梯形杆件由两个等截面杆件错误!与错误!所组成，试写出三个结点1、2、3得结点轴向力F1,F2,F3与结点轴向位移之间得整体刚度矩阵[K］。

7、在上题得阶梯形杆件中,设结点３为固定端,结点１作用轴向载荷F１＝Ｐ,求各结点得轴向位移与各杆得轴力。

8、下图所示为平面桁架中得任一单元,为局部坐标系,x，y为总体坐标系,轴与x轴得夹角为。

（1) 求在局部坐标系中得单元刚度矩阵(2）求单元得坐标转换矩阵 [T];（３) 求在总体坐标系中得单元刚度矩阵9、如图所示一个直角三角形桁架,已知,两个直角边长度,各杆截面面积，求整体刚度矩阵[Ｋ］。

10、设上题中得桁架得支承情况与载荷情况如下图所示,按有限元素法求出各结点得位移与各杆得内力。

1１、进行结点编号时,如果把所有固定端处得结点编在最后,那么在引入边界条件时就就是否会更简便些？12、针对下图所示得３结点三角形单元,同一网格得两种不同得编号方式,单元得带宽分别就就是多大？1３、下图所示一个矩形单元,边长分别为２a与２b，坐标原点取在单元中心。

位移模式取为导出内部任一点位移与四个角点位移之间得关系式。

１4 桁架结构如图所示,设各杆EA／L均相等,单元及结点编号如图所示,试写出各单元得单刚矩阵[k］ｅ。

15 图所示三杆桁架,节点1、节点3处固定,节点2处受力Fx2，Ｆy2,所有杆件材料相同,弹性模量为E,截面积均为A,求各杆内力。

一、单选题（共50道试题，共100分）1.烷基正离子稳定性最大的是（）。

A.叔烷基自由基B.伯烷基自由基C.仲烷基自由基D.甲基自由基正确答案：20269078972.下列是邻、对位泄位基的是（）。

A.-COOCH<S∪B>3<∕SUB>B.-N<S∪P>+<∕SUP>R<SUB>3<∕SUB>C.-NO<SUB>2<∕SUB>D.-Br3・下列化合物进行硝化反应时速度最小的是（）oA •甲苯B.硝基苯C •氯苯D・苯甲酸4.下列化合物中哪些可能有顺反异构体？（）A.CHC∣=CHC∣B.CH<sub>2<∕sub>=CCl<sub>2<∕sub>Cl戊烯D2甲基2丁烯5•乙醇和二甲瞇是什么异构体？（）A.碳架异构B •位置异构C.官能团异构D •互变异构6•下列化合物发生亲核加成反应时活性最小的是（）oA・苯甲醛B.三氯乙醛C.甲醛D.苯乙酮7•下列物种中，属于LeWiS酸的是()。

A.AlCl<sub>4<∕sub><sup>-<∕sup>B.NH<sub>3<∕sub>C.BF<sub>3<∕sub>D.H<sub>2<∕sub>8.鉴别伯、仲、叔胺的有效试剂是()。

A.FeCl<su b>3<∕su b> 溶液B.NaN0<sub>2<∕sub>∕HCl 溶液C.AgNO<sub>3<∕sub > 乙醇溶液D.ZnCl<sub>2<∕sub>∕HCl 溶液9.卡宾可以通过下列哪种方法生成？（）A.重氮甲烷光分解B.乙烯氧化分解C.乙烯酮热分解D.甲烷氧化生成10•下列化合物能与髙碘酸反应的是（）。

西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.应力函数的一次性、二次型能解决弹性力学中的矩形板四面受拉压及剪切的问题。

()A.错误B.正确参考答案：B2.应变分量中正应变以伸长为正，剪应变以夹角小为正。

()A.错误B.正确参考答案：B3.确定应力分量正负号的规则是()。

A.正面正向B.负面负向C.正面负向D.负面正向参考答案：AB4.下列关于等参元的叙述不正确的是()。

A.精度较高B.能较好的模拟边界条件C.输入的信息量较少D.输入的信息量较多参考答案：D薄板小挠度弯曲理论的基本假定是()。

A.直法线假定B.法向位移假定C.中面位移假定D.板内无挤压假定参考答案：ACD6.用三角形单元面积比的关系来确定三角形单元中任一点在单元中的位置称为面积坐标。

()A.错误B.正确参考答案：B7.φ=by²能解决矩形板()问题。

A.左右均布拉压B.上下均布拉压C.纯剪切D.纯弯曲参考答案：B8.有限元就行结构分析的基本步骤是⑴离散化;⑵单元分析;⑶整体分析。

()A.错误B.正确参考答案：B9.按位移法求解弹性力学问题时需满足平衡方程和应变协调方程。

()A.错误B.正确参考答案：A10.应力法的基本思路是由满足相容方程的应力函数求出应力分量后，代入边界条件确定待定系数后，即可求出应力分量。

()A.错误B.正确参考答案：B11.简支边界、固定边界属于薄板的边界形式。

()A.错误B.正确参考答案：B12.空间单元可大致分为()。

A.规则单元B.不规则单元C.等参元D.多结点单元参考答案：ABC13.空间问题的基本平衡微分方程有()个。

A.2B.3C.4D.5参考答案：C14.弹性力学的基本假定有()。

A.假设物体是连续的D.假设物体内无初应力E.假设物体的变形是很小的参考答案：ABCDE15.弹性力学中假设物体是连续的。

()A.错误B.正确参考答案：B16.在应力函数上任意增减一个()，对应力分量无影响。

西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.增加单元结点数目可以提高单元精度。

()A.错误B.正确参考答案：B2.弹性力学平面问题按应力求解具体可分为()两种。

A.逆解法B.顺解法C.半逆解法D.半顺解法参考答案：AC3.下面说法错误的是()。

A.应力以正面正向，负面负向为正B.正应变以伸长为正C.剪应变以夹角小为正D.体力、面应、位移以沿坐标轴正向为正参考答案：ABCD4.下列不属于提高单元精度的方法是()。

A.增加单元结点数目B.在单元内增设结点C.减少单元结点数目D.设等参元参考答案：C5.弹性力学平面问题包括()两种。

A.平面物理问题B.平面几何问题C.平面应力问题D.平面应变问题参考答案：CD6.在体力为常量时，平面问题应力分布与材料的弹性常数无关。

()A.错误B.正确参考答案：B7.重力水坝属于弹性力学平面应力问题。

()A.错误B.正确参考答案：A8.有限元收敛性准则是()。

A.完备性准则B.对称性准则C.平衡性准则D.协调性准则参考答案：AD9.弹性力学问题的求解方法有()。

A.按应变求解B.按应力求解参考答案：BD10.在单元内增设节点不能提高单元精度。

()A.错误B.正确参考答案：A11.在应力函数上任意增减一个()，对应力分量无影响。

A.线性项B.二次项C.三次项D.常数项参考答案：A12.离散化过程应遵循()的原则。

A.位移近似B.几何近似C.物理近似D.形状近似参考答案：BC13.应力函数φ=ay³能解决矩形板受均布拉(压)力的问题。

()A.错误B.正确参考答案：AA.假设物体是连续的B.假设物体是均匀的和各向同性的C.假设物体是完全弹性的D.假设物体内无初应力E.假设物体的变形是很小的参考答案：ABCDE15.三角形单元三个节点编码应按()编排。

A.顺时针B.逆时针C.线性D.非线性参考答案：B16.边界条件的处理方法有()。

有限元试题及答案一、选择题1.有限元分析是一种利用计算机数值方法进行结构分析的方法，下面哪个说法是正确的？A. 有限元分析对结构的约束条件没有要求B. 有限元分析只适用于静力分析C. 有限元分析可以用来研究结构的动力响应D. 有限元分析的计算结果一定是精确的答案：C2.有限元法的基本步骤包括以下几个环节：I. 离散化II. 单元划分III. 节点连接IV. 计算材料性质V. 施加边界条件VI. 构建刚度矩阵和载荷向量VII. 求解节点位移和应力VIII. 后处理与结果分析请问选择项中正确的顺序是：A. IV – I – II – III – V – VI – VII – VIIIB. I – II – III – IV – V – VI – VII – VIIIC. II – III – V – IV – VI – I – VII – VIIID. I – III – II – IV – V – VI – VII – VIII答案：B3.在有限元分析中，单元是指将结构划分为有限个小单元来近似表示结构的方法。

下面哪个选项给出了常用的结构单元类型？A. 三角形单元，四面体单元，六面体单元B. 矩形单元，六面体单元，圆形单元C. 圆形单元，矩形单元，六面体单元D. 四面体单元，矩形单元，三角形单元答案：D二、填空题1.有限元分析中，刚度矩阵的计算需要根据单元的_________和材料的_________计算得到。

答案：几何形状，物理性质2.有限元法最常用的数学插值函数是_________函数。

答案：形函数3.在有限元分析中，自由度是指结构中的每个_________未知量。

答案：位移三、计算题1.给定如图所示的二维结构，使用有限元法进行分析。

假设结构材料为线性弹性材料，其杨氏模量为200 GPa，泊松比为0.3。

结构整体尺寸为5m x 3m，单元尺寸为1m x 1m。

分析载荷为2000 N，施加在结构的中心节点上。

一、单选题(共50 道试题,共100 分)1.烷基正离子稳定性最大的是（）。

A.叔烷基自由基B.伯烷基自由基C.仲烷基自由基D.甲基自由基正确答案：20269078972.下列是邻、对位定位基的是（）。

A.-COOCH<SUB>3</SUB>B.-N<SUP>+</SUP>R<SUB>3</SUB>C.-NO<SUB>2</SUB>D.-Br3.下列化合物进行硝化反应时速度最小的是（）。

A.甲苯B.硝基苯C.氯苯D.苯甲酸4. 下列化合物中哪些可能有顺反异构体?（）A.CHCl=CHClB.CH₂=CCl₂C.1-戊烯D.2-甲基-2-丁烯5.乙醇和二甲醚是什么异构体?（）A.碳架异构B.位置异构C.官能团异构D.互变异构6.下列化合物发生亲核加成反应时活性最小的是（）。

A.苯甲醛B.三氯乙醛C.甲醛D.苯乙酮7.下列物种中，属于Lewis酸的是（）。

A.AlCl₄^-B.NH₃C.BF₃D.H₂8.鉴别伯、仲、叔胺的有效试剂是（）。

A.FeCl₃溶液B.NaNO₂/HCl溶液C.AgNO₃乙醇溶液D.ZnCl₂/HCl溶液9.卡宾可以通过下列哪种方法生成?（）A.重氮甲烷光分解B.乙烯氧化分解C.乙烯酮热分解D.甲烷氧化生成10.下列化合物能与高碘酸反应的是（）。

13.总体刚度矩阵具有（ ）性质。 A.对称性 B.稀疏性 C.带状分布性 D.奇异性 答案：ABCD
14.边界内应力的处理最常用的方法有（ ）。 A.结点法 B.绕结点平均法 C.二单元平均法 D.应力平均法 答案：BC
15.总体刚度矩阵的形成方法有（ ）。 A.结点平衡法 B.直接刚度法 C.间接刚度法 D.位移法 答案：AB
3.用有限元法处理实际问题主要分为（ ）三部分。
西北工业大学 2020 春机考《有限元及程序设计》作业 1 答案 42162
A.离散化 B.单元分析 C.局部分析 D.整体分析 答案：ABD
4.弹性力学问题的求解方法有（ ）。 A.按应变求解 B.按应力求解 C.按体力求解 D.按位移求解 答案：BD
3.按位移法求解弹性力学问题时需满足平衡方程和应变协调方程。 A.错误 B.正确 答案：A
4.受自重作用的门属于平面应力问题，挡土墙受土压力属于平面应变问题。 A.错误 B.正确 答案：B
5.有限元解薄板问题的基本单全协调 单元。 A.错误 B.正确 答案：A
A.平面物理问题 B.平面几何问题 C.平面应力问题 D.平面应变问题 答案：CD
11.离散化过程应遵循（ ）的原则。 A.位移近似 B.几何近似 C.物理近似 D.形状近似 答案：BC
12.下列属于高精度空间单元的有（ ）。 A.10 结点 30 自由度四面体单元 B.20 结点 60 自由度六面体单元 C.6 结点三角形单元 D.4 结点 48 自由度四面体单元 答案：ABD
6.在应力函数上任意增减一个（ ），对应力分量无影响。 A.线性项 B.二次项 C.三次项 D.常数项 答案：A
7.薄板的边界不包括（ ）。 A.简支边界 B.固定边界 C.自由边界和荷载边界

1．针对下图所示的3个三角形元，写出用完整多项式描述的位移模式表达式。

2．如下图所示，求下列情况的带宽:a)4结点四边形元；b)2结点线性杆元。

3．对上题图诸结点制定一种结点编号的方法，使所得带宽更小。

图左下角的四边形在两种不同编号方式下，单元的带宽分别是多大？4．下图所示，若单元是2结点线性杆单元，勾画出组装总刚后总刚空间轮廓线。

系统的带宽是多大？按一右一左重新编号（即6变成3等）后，重复以上运算。

5． 设杆件1－2受轴向力作用，截面积为A ，长度为L ，弹性模量为E ，试写出杆端力F 1，F 2与杆端位移21,u u 之间的关系式，并求出杆件的单元刚度矩阵)(][e k6．设阶梯形杆件由两个等截面杆件○1与○2所组成，试写出三个结点1、2、3的结点轴向力F 1，F 2，F 3与结点轴向位移321,,u u u 之间的整体刚度矩阵[K]。

7． 在上题的阶梯形杆件中，设结点3为固定端，结点1作用轴向载荷F 1=P ，求各结点的轴向位移和各杆的轴力。

8． 下图所示为平面桁架中的任一单元，y x ,为局部坐标系，x ，y 为总体坐标系，x 轴与x 轴的夹角为 。

（1） 求在局部坐标系中的单元刚度矩阵 )(][e k （2） 求单元的坐标转换矩阵 [T]；（3） 求在总体坐标系中的单元刚度矩阵 )(][e k9．如图所示一个直角三角形桁架，已知27/103cm N E ⨯=，两个直角边长度cm l 100=，各杆截面面积210cm A =，求整体刚度矩阵[K]。

10． 设上题中的桁架的支承情况和载荷情况如下图所示，按有限元素法求出各结点的位移与各杆的内力。

11． 进行结点编号时，如果把所有固定端处的结点编在最后，那么在引入边界条件时是否会更简便些？12． 针对下图所示的3结点三角形单元，同一网格的两种不同的编号方式，单元的带宽分别是多大？13． 下图所示一个矩形单元，边长分别为2a 与2b ，坐标原点取在单元中心。

有限元考试试题及答案一、简答题（5道，共计25 分）。

1. 有限单元位移法求解弹性力学问题的基本步骤有哪些？（5 分）答：（1）选择适当的单元类型将弹性体离散化；（2）建立单元体的位移插值函数；（3）推导单元刚度矩阵；（4）将单元刚度矩阵组装成整体刚度矩阵；（5）代入边界条件和求解。

2. 在划分网格数相同的情况下，为什么八节点四边形等参数单元精度大于四边形矩形单元？（5 分）答：在对于曲线边界的边界单元，其边界为曲边，八节点四边形等参数单元边上三个节点所确定的抛物线来代替原来的曲线，显然拟合效果比四边形矩形单元的直边好。

3. 轴对称单元与平面单元有哪些区别？（5 分）答：轴对称单元是三角形或四边形截面的空间的环形单元，平面单元是三角形或四边形平面单元；轴对称单元内任意一点有四个应变分量，平面单元内任意一点非零独立应变分量有三个。

4. 有限元空间问题有哪些特征？（5 分）答：（1）单元为块体形状。

常用单元：四面体单元、长方体单元、直边六面体单元、曲边六面体单元、轴对称单元。

（2）结点位移3 个分量。

（3）基本方程比平面问题多。

3 个平衡方程，6 个几何方程，6 个物理方程。

5. 简述四节点四边形等参数单元的平面问题分析过程。

（5）分）答：（1）通过整体坐标系和局部坐标系的映射关系得到四节点四边形等参单元的母单元，并选取单元的唯一模式；（2 ）通过坐标变换和等参元确定平面四节点四边形等参数单元的几何形状和位移模式；（3 ）将四节点四边形等参数单元的位移模式代入平面问题的几何方程，得到单元应变分量的计算式，再将单元应变代入平面问题的物理方程，得到平面四节点等参数单元的应力矩阵；（4）用虚功原理求得单元刚度矩阵，最后用高斯积分法计算完成。

二、论述题（3 道, 共计30 分）。

1. 简述四节点四边形等参数单元的平面问题分析过程。

（10 分）答：（1）通过整体坐标系和局部坐标系的映射关系得到四节点四边形等参单元的母单元，并选取单元的唯一模式；（2）通过坐标变换和等参元确定平面四节点四边形等参数单元的几何形状和位移模式；（3）将四节点四边形等参数单元的位移模式代入平面问题的几何方程，得到单元应变分量的计算式，再将单元应变代入平面问题的物理方程，得到平面四节点等参数单元的应力矩阵；（4）用虚功原理求得单元刚度矩阵，最后用高斯积分法计算完成。

西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.有限元的单元局部编码，应按逆时针规律编排。

()A.错误B.正确参考答案：B2.弹性力学问题的求解方法有()。

A.按应变求解B.按应力求解C.按体力求解D.按位移求解参考答案：BD3.下面说法错误的是()。

A.应力以正面正向，负面负向为正B.正应变以伸长为正C.剪应变以夹角小为正D.体力、面应、位移以沿坐标轴正向为正参考答案：ABCD4.挡土墙和重力水坝属于平面应变问题。

()A.错误B.正确参考答案：B应力函数φ=ay³能解决矩形板受均布拉(压)力的问题。

()A.错误B.正确参考答案：A6.边界内应力的处理最常用的方法有()。

A.结点法B.绕结点平均法C.二单元平均法D.应力平均法参考答案：BC7.若受力弹性体具有小孔，则孔边的应力将远大于无孔时的应力，也远大于矩孔销远处的应力，这种现象称为孔边应力集中现象。

()A.错误B.正确参考答案：B8.弹性力学的基本方程包括()。

A.平衡方程B.应力方程C.几何方程D.物理方程参考答案：ACD9.确定应力分量正负号的规则是()。

A.正面正向B.负面负向C.正面负向参考答案：AB10.属于基本的高精度单元的有()。

A.四边形矩形单元B.6结点三角形单元C.10结点三角形单元D.结点18自由度三角形单元E.3结点三角形单元参考答案：ABCD11.解平面应力和平面应变采用的单元刚度矩阵不相同。

()A.错误B.正确参考答案：B12.弹性力学的基本假设有()。

A.假设物体是连续的B.假设物体是均匀的和各向同性的C.假设物体是完全弹性的D.假设物体内无初应力E.假设物体的变形是很小的参考答案：ABCDE13.弹性力学中假设物体内有初应力。

()A.错误B.正确参考答案： A空间问题的基本未知位移分量有()个。

A.2B.3C.4D.5参考答案：B15.简支边界、固定边界属于薄板的边界形式。

有限元试题及答案一、选择题1. 有限元法是一种数值方法，主要用于求解什么类型的数学问题？A. 线性代数方程B. 微分方程C. 积分方程D. 偏微分方程答案：D2. 在有限元分析中，以下哪项不是网格划分的基本原则？A. 网格应尽量均匀B. 网格应避免交叉C. 网格应尽量小D. 网格应适应几何形状答案：C3. 有限元方法中，单元的局部刚度矩阵可以通过以下哪种方式获得？A. 直接积分B. 矩阵乘法C. 线性插值D. 经验公式答案：A二、填空题1. 有限元方法中，______ 是指将连续的域离散化成有限数量的小单元。

答案：离散化2. 在进行有限元分析时，______ 是指在单元内部使用插值函数来近似求解场变量。

答案：近似3. 有限元法中，______ 是指在单元边界上满足的连续性条件。

答案：边界条件三、简答题1. 简述有限元法的基本步骤。

答案：有限元法的基本步骤包括：（1）定义问题域；（2）离散化问题域，生成网格；（3）为每个单元定义局部坐标系和形状函数；（4）组装全局刚度矩阵和载荷向量；（5）施加边界条件；（6）求解线性代数方程；（7）提取结果并进行后处理。

2. 描述有限元分析中的单元类型有哪些，并简述每种单元的特点。

答案：常见的单元类型包括：（1）一维单元，如杆单元和梁单元，特点是沿一个方向传递力；（2）二维单元，如三角形和四边形单元，特点是在平面内传递力；（3）三维单元，如四面体和六面体单元，特点是在空间内传递力。

每种单元都有其特定的形状函数和刚度矩阵。

四、计算题1. 给定一个简单的一维弹性杆问题，其长度为L，两端固定，中间施加集中力P。

使用有限元法求解该杆的位移和应力分布。

答案：首先，将杆离散化为一个单元。

使用一维杆单元的局部刚度矩阵和形状函数，可以推导出全局刚度矩阵。

然后，施加边界条件，即杆的两端位移为零。

最后，将集中力P转换为等效节点载荷，求解线性代数方程，得到节点位移。

应力可以通过位移和杆的截面特性计算得出。

有限单元法考试题和答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 有限元法中，节点是指（）。

A. 网格的交点B. 网格的边界C. 网格的内部点D. 网格的对称中心答案：A2. 在有限元分析中，以下哪种类型的单元是二维的（）。

A. 杆单元B. 梁单元C. 壳单元D. 体单元答案：C3. 有限元法中，以下哪种类型的边界条件是自然边界条件（）。

A. 位移边界条件B. 力边界条件C. 力矩边界条件D. 压力边界条件答案：B4. 在有限元分析中，以下哪种类型的单元是三维的（）。

A. 三角形单元B. 四边形单元C. 六面体单元D. 四面体单元答案：C5. 有限元法中，以下哪种类型的单元是一维的（）。

A. 杆单元B. 梁单元C. 壳单元D. 体单元答案：A6. 在有限元分析中，以下哪种类型的单元是平面应力单元（）。

A. 轴对称单元B. 平面应变单元C. 壳单元D. 体单元答案：B7. 有限元法中，以下哪种类型的单元是平面应变单元（）。

A. 轴对称单元B. 平面应力单元C. 壳单元D. 体单元答案：A8. 在有限元分析中，以下哪种类型的单元是轴对称单元（）。

A. 平面应力单元B. 平面应变单元C. 壳单元D. 体单元答案：A9. 有限元法中，以下哪种类型的单元是四面体单元（）。

A. 二维单元B. 三维单元C. 壳单元D. 体单元答案：B10. 在有限元分析中，以下哪种类型的单元是六面体单元（）。

A. 二维单元B. 三维单元C. 壳单元D. 体单元答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 有限元法中，单元刚度矩阵的计算需要基于______假设。

答案：小变形2. 在有限元分析中，节点位移向量通常表示为______。

答案：U3. 有限元法中，整体刚度矩阵的组装是通过______实现的。

答案：节点编号4. 在有限元分析中，边界条件的处理需要考虑______和______。

答案：位移边界条件；力边界条件5. 有限元法中，单元的形函数是用于描述单元内______分布的函数。

2.按位移法求解弹性力学问题时需满足平衡方程和应变协调方程。 A.错误 B.正确 正确答案：A
3.应力函数ay3能解决矩形板受均布拉(压)力的问题。 A.错误 B.正确 正确答案：A
4.有限元解薄板问题的基本单元有矩形薄板单元和三角形薄板单元，其中矩形薄板单元是完全协调 单元。 A.错误 B.正确 正确答案：A
9.矩形单元的公式推导简单，但精度比三结点三角形单元低。 A.错误 B.正确 正确答案：A
10.位移模式的选取必须遵循几何近似和物理近似两条原则。 A.错误 B.正确
正确答案：A
11.按应力求解要同时满足平衡方程、相容方程和应力边界条件。 A.错误 B.正确 正确答案：B
12.三结点三角形单元是常应力单元，但不是常应变单元。 A.错误 B.正确 正确答案：A
15.薄板小挠度弯曲理论的基本假定是()。 A.直法线假定 B.法向位移假定 C.中面位移假定 D.板内无挤压假定 正确答案：ACD
16.离散化过程应遵循()的原则。 A.位移近似 B.几何近似 C.物理近似 D.形状近似 正确答案：BC
三、判断题
1.在应力函数中任意减少一个线性项对应力无影响。 A.错误 B.正确 正确答案：B
13.应力函数线性项可解决矩形板拉伸问题。 A.错误 B.正确 正确答案：A
14.直角坐标与极坐标系下基本方程完全类似，相应未知量也相同。 A.错误 B.正确 正确答案：A
15.在体力为常量时，平面问题应力分布与材料的弹性常数无关。 A.错误 B.正确 正确答案：B
16.挡土墙受土压力属于弹性力学平面应变问题。 A.错误 B.正确 正确答案：B
4.总体刚度矩阵的形成方法有()。 A.结点平衡法 B.直接刚度法 C.间接刚度法 D.位移法 正确答案：AB

西工大20年10月机考现代设计方法作业试卷总分:100 得分:98答案网叫福到（这四个字的拼音）一、单选题 (共 40 道试题,共 80 分)1.多元函数在点附近偏导数连续，正定，则该点为的( )。

A.极大值点B.极小值点C.脐点D.圆点正确答案:2.牛顿法（）。

A.可靠性高B.收敛速度快C.对初值要求不高D.具有二次收敛性正确答案:3.已知，则在点处的梯度为（）。

A.<img ">B.<img ">C.<img g">D.<img g">正确答案:4.桁架系统中任何一个单元的（）。

A.位移为常数B.力为常数C.温度为常数D.力矩为常数正确答案:5.为定义在n维欧氏空间中凸集D上的具有连续二阶偏导数的函数，若正定，则称为定义在凸集D上的（）。

A.凸函数B.凹函数C.严格凸函数D.严格凹函数正确答案:6.简化设计可以提高产品的（）。

A.固有可靠度B.提高维修次数C.增加成本D.降低产品可靠度正确答案:7.威布尔分布中，位置参数小于零意味着零件（）。

A.使用一段时间后才出现失效B.刚一开始使用就失效C.使用之前就已经有部分零件失效D.工作状态将极不可靠8.设一电力系统有100台相同的电机组成，每台电机的故障率为2%，如果系统中电机失效数符合泊松分布，则系统恰好有4台电机失效的概率是( )。

A.0.090B.0.182C.0.091D.0.008正确答案:9.半斜带宽矩阵r行s列的元素对应于竖带矩阵元素( )。

A.r行s列B.r行s-r列C.r行s-r+1列D.r行s-r-1列正确答案:10.机械零件的失效率曲线没有明显的（）。

A.早期失效期B.偶然失效期C.耗损失效期D.无法判定正确答案:11.下列特性中，梯度法不具有的是（）。

A.二次收敛性B.要计算一阶偏导数C.对初始点的要求不高D.只利用目标函数的一阶偏导数值构成搜索方向正确答案:12.在用0.618法求函数极小值的迭代运算中，为搜索区间［a,b］中的两点，函数值分别记为。

A、 正确 B、 错误 标准答案：A 7. ( 单选题 ) 若受力弹性体具有小孔，则孔边的应力将远大于无孔时的应力，也远大于矩 孔销远处的应力，这种现象称为孔边应力集中现象( )。(本题 12 分)
A、 正确 B、 错误 标准答案：A 8. ( 单选题 ) 极坐标系下的基本未知量只有径向正应力σr，环向正应力σθ，剪应力τrθ( )。
A、 正确 B、 错误 标准答案：A 7. ( 单选题 ) 薄板的边界不包括（ ）。(本题 13 分)
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西北工业大学网络教育学院 有限元及程序设计 章节测试 1-11
A、 简支边界 B、 固定边界 C、 自由边界和荷载边界 D、 非固定边界 标准答案：D 8. ( 单选题 ) 通过挠曲微分方程求出位移后即可确定所有物理量，是按坐标求解法( )。 A、 正确 B、 错误 标准答案：B
应力函数φ=cθ求得圆盘的应力为
， 的值为（
A、 1 B、 0 C、 -1 D、 2 标准答案：B 2. ( 多选题 ) 轴对称情况下，应力分量可简化为（ ）。(本题 12 分)
）。
A、
B、
C、
D、
1 标准答案：ABC
3. ( 单选题 ) 轴对称问题应力分量只是坐标 r 的函数，不随θ而变，同时剪应力为零，应
A、 线性项 B、 非线性项 C、 边界项 D、 体力项 标准答案：A 8. ( 单选题 ) 按应力求解具体可分为逆解法和 半逆解法 两种( )。(本题 13 分)
A、 正确 B、 错误 标准答案：A
1. ( 单选题 ) 已知圆环在 r=a 的内边界被固定，在 r=b 的外边界作用着均布剪力τ0，用
西北工业大学网络教育学院 有限元及程序设计 章节测试 1-11
1. ( 多选题 ) 弹性力学的基本假设有（ ）。(本题 13 分) A、 假设物体是连续的 B、 假设物体是均匀的和各向同性的 C、 假设物体是完全弹性

西北工业大学22春“公共课”《有限元及程序设计》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.离散化过程应遵循()的原则。

A.位移近似B.几何近似C.物理近似D.形状近似参考答案：BC2.三角形单元三个节点编码应按()编排。

A.顺时针B.逆时针C.线性D.非线性参考答案：B3.剪力墙墙体受自重作用属于平面应变问题，天然气管道属于平面应力问题。

()A.错误B.正确参考答案：A4.三结点三角形单元是常应力单元，但不是常应变单元。

()A.错误B.正确参考答案：A总体刚度矩阵具有()性质。

A.对称性B.稀疏性C.带状分布性D.奇异性参考答案：ABCD6.下列不属于提高单元精度的方法是()。

A.增加单元结点数目B.在单元内增设结点C.减少单元结点数目D.设等参元参考答案：C7.弹性力学问题的求解方法有()。

A.按应变求解B.按应力求解C.按体力求解D.按位移求解参考答案：BD8.将单元内所受到的荷载(包括体力、面力和集中力)通过静力等效的原则移置到结点上的过程称等效结点荷载。

()A.错误B.正确参考答案：B9.弹性力学的基本假设有()。

A.假设物体是连续的D.假设物体内无初应力E.假设物体的变形是很小的参考答案：ABCDE10.解平面应力和平面应变问题采用的应力矩阵相同。

()A.错误B.正确参考答案：B11.有限元的单元局部编码，应按逆时针规律编排。

()A.错误B.正确参考答案：B12.薄板小挠度弯曲理论的基本假定是()。

A.直法线假定B.法向位移假定C.中面位移假定D.板内无挤压假定参考答案：ACD13.应力函数线性项可解决矩形板拉伸问题。

()A.错误B.正确参考答案：AA.错误B.正确参考答案：B15.应变分量中正应变以伸长为正，剪应变以夹角小为正。

()A.错误B.正确参考答案：B16.矩形薄板单元是完全协调单元。

()A.错误B.正确参考答案：A17.下列属于高精度空间单元的有()。

A.10结点30自由度四面体单元B.20结点60自由度六面体单元C.6结点三角形单元D.4结点48自由度四面体单元参考答案：ABD18.广义结点力是垂直于x轴和y轴的弯矩和单位长度上的扭矩。

有限元考试大题及答案题目一：有限元方法的基本原理问题描述：简述有限元方法的基本原理，并解释其在结构分析中的应用。

答案：有限元方法（FEM）是一种数值计算方法，用于求解工程和物理问题中的偏微分方程。

其基本原理是将连续的结构或域离散化为有限数量的小单元，这些单元通过节点连接。

每个单元内部的变量（如位移、压力等）通过形状函数近似表示，整个结构的行为则通过这些单元的行为组合来描述。

在结构分析中，有限元方法用于预测结构在载荷作用下的响应。

通过将结构划分为有限数量的单元，可以建立每个单元的局部刚度矩阵，进而组装成全局刚度矩阵。

求解全局刚度矩阵与载荷向量的方程组，可以得到节点处的未知变量（如位移），进而计算出结构的应力、应变等响应。

题目二：有限元网格划分问题描述：在进行有限元分析时，如何选择合适的网格划分策略？答案：选择合适的网格划分策略对于有限元分析的准确性和效率至关重要。

以下是一些基本的网格划分策略：1. 网格密度：根据结构的关键区域和载荷分布来确定网格的密度。

高应力或高应变区域应使用更细的网格。

2. 网格形状：选择适合问题几何形状的网格，例如，对于复杂的几何形状，可以使用三角形或四边形网格。

3. 网格尺寸：网格尺寸应足够小以捕捉结构的局部细节，但又不至于过大导致计算量过大。

4. 网格质量：确保网格质量高，避免过度扭曲的单元，这会影响计算结果的准确性。

5. 自适应网格细化：在计算过程中根据误差估计动态调整网格，以提高计算效率和精度。

6. 对称性和边界条件：利用结构的对称性减少计算量，同时确保边界条件在网格划分中得到正确处理。

题目三：材料非线性问题问题描述：在有限元分析中，如何处理材料的非线性问题？答案：材料非线性问题是指材料的应力-应变关系不遵循线性关系，这在许多实际工程问题中是常见的。

处理材料非线性问题的方法包括：1. 塑性模型：对于金属材料，可以使用塑性模型来描述材料在屈服点之后的非线性行为。

2. 超弹性模型：对于橡胶等材料，可以使用超弹性模型来描述其大变形下的非线性行为。