成绩
西安交通学考试题
课 程 限元方法CAE软件应（ANSYS）
系 考 试 日 期 年 月 日
专业班号
Ö
姓 名 学 号 期中 期末
题号
二
三
四
五
六
七
分
（答案均写答题纸需图形表示答案参试题画简图表示）
单项选择题（题2分18分）
1．分析储油强度时减少计算量应该采种单元进行分析（_B___）
A．实体单元
B．壳单元
C．梁单元
D．面单元
2．热生成率作（_C___）加单元模拟单元热生成化学反应生热电流生热单位单位体积热流率
A．点载荷
B．面载荷
C．体载荷
D．惯性载荷
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3．（_A__）确定设计结构机器部件振动特性（固频率振型）结构固频率振型承受动态载荷结构设计中重参数
A．模态分析
B．静力分析
C．屈曲分析
D．谱分析
4 般情况热流边界施加表面效应单元热流密度施加实体单元表面效应单元：设孤立节点流系数施加表面效应单元流体温度施加孤立节点果没孤立节点流系数流体温度施加（_A__）
A．表面效应单元
B．单节点
C．实体单元
D．Link单元
5 载流体建模时股绞线实心导体区（_A__）
A．股绞线部产生涡流实心导体部会产生涡流
B．股绞线部会产生涡流实心导体部产生涡流
C．股绞线电路耦合
D．实心导体电路耦合
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6．旋转称电磁场问题进行2D分析时限元模型应该建立全局坐标系（_A__）面
A．XYXZYZ意
B．XY
C．XZ
D．YZ
7 引起结构非线性原属状态改变非线性问题（_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．线弹性非线性限元（_B__）结构响应加载路径关说加载序重
A．面单元
B．叠加原理
C．瞬态分析
D．惯性力
8．序贯耦合方法相直接耦合解法解决具（_A__）耦合场相互作问题时更具优势
A．高度非线性
B．弱非线性
C．线性
D．热－结构耦合
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西安交通学考试题
二．填充题（空1分16分）
1．ANSYS两种模式：种_ _
图形交互模式命令流模式
2．限元模型建立分两种方法：_ 法直接根机械结构外型建立节点元素适应简单机械结构系统反 _ 法适应节点元素数目较复杂外型机械结构系统该方法通点线面体积先建立限元模型进行实体网格划分完成限元模型建立
直接法间接法
3．稳态热分析量衡方程矩阵形式表示：
式中：_ 矩阵包含导热系数流系数辐射率形状系数
节点_ 量
节点_ 量包含热生成
ANSYS利模型参数材料热性参数施加边界条件生成
热传导温度热流率
4 应图示单元似温度分布时单元温度函数表达式T(e) _ 该单元属_ 次单元
T(e)c1+c2Xi+c3X2+c4X4三次
5 做包含运动导体2D静态磁场分析时_ 衡量计算精度般数数量级_ 表明计算精度较高
磁雷诺数1
6 采矢量磁位(MVP)方法进行2D电磁场分析时单元度中表征磁场基量_ 处理中磁力线指_
AZ（矢量磁位Z分量）等AZ线（等矢量磁位线）
7．ANSYS般接触问题分两类 _ _
刚体柔体柔体柔体
8．ANSYS中APDL _ 缩写
ANSYS 参数化设计语言
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三请举例说明ANSYS求解工程问题步骤（14分）
四什模态分析？模态分析什功？ANSYS模态分析种方法？（14分）
答：模态分析研究结构动力特性种代方法系统辨方法工程振动领域中应模态机械结构固振动特性模态具特定固频率阻尼模态振型模态参数计算试验分析取样计算试验分析程称模态分析分析程果限元计算方法取称计算模记分析果通试验采集系统输入输出信号参数识获模态参数称试验模态分析通常模态分析指试验模态分析振动模态弹性结构固整体特性果通模态分析方法搞清楚结构物某易受影响频率范围阶模态特性预言结构频段外部部种振源作实际振动响应模态分析结构动态设计设备障诊断重方法模态分析终目标识出系统模态参数结构系统振动特性分析振动障诊断预报结构动力特性优化设计提供
模态分析技术应结方面：
1) 评价现结构系统动态特性
2) 新产品设计中进行结构动态特性预估优化设计
3) 诊断预报结构系统障
4) 控制结构辐射噪声
5) 识结构系统载荷
ANSYS中种提取模态方法：Block Lanczos法子空间法PowerDynamics法缩减法称法阻尼法
五耦合场分析时单元 SOLID5 PLANE13分满足什衡方程？请写出相应方程？（12分）
六试回答什瞬态热分析写出相应限元系统方程（12分）
答：瞬态传热程指系统加热冷程程中系统温度热流率热边界条件系统时间明显变化根量守恒原理瞬态热衡表达（矩阵形式表示）：
式中：[K]传导矩阵包含导热系数流系数辐射率形状系数
[C]热矩阵考虑系统增加
{T}节点温度量
温度时间导数
{Q}节点热流率量包含热生成
七简述采矢量磁位(MVP)方法进行电磁场分析优缺点（12分）
答：优点：
a) 包括速度效应
b) 耦合电路
c) 解决运动问题
缺点：
a) 度速度慢
b) 3D分析时果媒质界面处量势法分量时会存奇异性计算精度降低
八ANSYS中什样接触耦合约束方程代接触进行分析？样做处什？（12分）
答：果接触模型没摩擦 接触区域始终粘起 分析挠度转动问题 耦合约束方程代接触耦合约束方程优点分析线性
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西安交通学考试题
课 程 限元方法CAE软件应（ANSYS）
系 考 试 日 期 年 月 日
专业班号
Ö
姓 名 学 号 期中 期末
题号
二
三
四
五
六
七
分
（答案均写答题纸需图形表示答案参试题画简图表示）
单项选择题（题2分18分）
1．分析储油强度时减少计算量应该采种单元进行分析（_B___）
A．实体单元
B．壳单元
C．梁单元
D．面单元
2．热生成率作（_C___）加单元模拟单元热生成化学反应生热电流生热单位单位体积热流率
A．点载荷
B．面载荷
C．体载荷
D．惯性载荷
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3．（_A__）确定设计结构机器部件振动特性（固频率振型）结构固频率振型承受动态载荷结构设计中重参数
A．模态分析
B．静力分析
C．屈曲分析
D．谱分析
4 般情况热流边界施加表面效应单元热流密度施加实体单元表面效应单元：设孤立节点流系数施加表面效应单元流体温度施加孤立节点果没孤立节点流系数流体温度施加（_A__）
A．表面效应单元
B．单节点
C．实体单元
D．Link单元
5 载流体建模时股绞线实心导体区（_A__）
A．股绞线部产生涡流实心导体部会产生涡流
B．股绞线部会产生涡流实心导体部产生涡流
C．股绞线电路耦合
D．实心导体电路耦合
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6．旋转称电磁场问题进行2D分析时限元模型应该建立全局坐标系（_A__）面
A．XYXZYZ意
B．XY
C．XZ
D．YZ
7 引起结构非线性原属状态改变非线性问题（_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．线弹性非线性限元（_B__）结构响应加载路径关说加载序重
A．面单元
B．叠加原理
C．瞬态分析
D．惯性力
8．序贯耦合方法相直接耦合解法解决具（_A__）耦合场相互作问题时更具优势
A．高度非线性
B．弱非线性
C．线性
D．热－结构耦合
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西安交通学考试题
二．填充题（空1分16分）
1．ANSYS两种模式：种_ _
图形交互模式命令流模式
2．限元模型建立分两种方法：_ 法直接根机械结构外型建立节点元素适应简单机械结构系统反 _ 法适应节点元素数目较复杂外型机械结构系统该方法通点线面体积先建立限元模型进行实体网格划分完成限元模型建立
直接法间接法
3．稳态热分析量衡方程矩阵形式表示：
式中：_ 矩阵包含导热系数流系数辐射率形状系数
节点_ 量
节点_ 量包含热生成
ANSYS利模型参数材料热性参数施加边界条件生成
热传导温度热流率
4 应图示单元似温度分布时单元温度函数表达式T(e) _ 该单元属_ 次单元
T(e)c1+c2Xi+c3X2+c4X4三次
5 做包含运动导体2D静态磁场分析时_ 衡量计算精度般数数量级_ 表明计算精度较高
磁雷诺数1
6 采矢量磁位(MVP)方法进行2D电磁场分析时单元度中表征磁场基量_ 处理中磁力线指_
AZ（矢量磁位Z分量）等AZ线（等矢量磁位线）
7．ANSYS般接触问题分两类 _ _
刚体柔体柔体柔体
8．ANSYS中APDL _ 缩写
ANSYS 参数化设计语言
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三请举例说明ANSYS求解工程问题步骤（14分）
四什模态分析？模态分析什功？ANSYS模态分析种方法？（14分）
答：模态分析研究结构动力特性种代方法系统辨方法工程振动领域中应模态机械结构固振动特性模态具特定固频率阻尼模态振型模态参数计算试验分析取样计算试验分析程称模态分析分析程果限元计算方法取称计算模记分析果通试验采集系统输入输出信号参数识获模态参数称试验模态分析通常模态分析指试验模态分析振动模态弹性结构固整体特性果通模态分析方法搞清楚结构物某易受影响频率范围阶模态特性预言结构频段外部部种振源作实际振动响应模态分析结构动态设计设备障诊断重方法模态分析终目标识出系统模态参数结构系统振动特性分析振动障诊断预报结构动力特性优化设计提供
模态分析技术应结方面：
1) 评价现结构系统动态特性
2) 新产品设计中进行结构动态特性预估优化设计
3) 诊断预报结构系统障
4) 控制结构辐射噪声
5) 识结构系统载荷
ANSYS中种提取模态方法：Block Lanczos法子空间法PowerDynamics法缩减法称法阻尼法
五耦合场分析时单元 SOLID5 PLANE13分满足什衡方程？请写出相应方程？（12分）
六试回答什瞬态热分析写出相应限元系统方程（12分）
答：瞬态传热程指系统加热冷程程中系统温度热流率热边界条件系统时间明显变化根量守恒原理瞬态热衡表达（矩阵形式表示）：
式中：[K]传导矩阵包含导热系数流系数辐射率形状系数
[C]热矩阵考虑系统增加
{T}节点温度量
温度时间导数
{Q}节点热流率量包含热生成
七简述采矢量磁位(MVP)方法进行电磁场分析优缺点（12分）
答：优点：
a) 包括速度效应
b) 耦合电路
c) 解决运动问题
缺点：
a) 度速度慢
b) 3D分析时果媒质界面处量势法分量时会存奇异性计算精度降低
八ANSYS中什样接触耦合约束方程代接触进行分析？样做处什？（12分）
答：果接触模型没摩擦 接触区域始终粘起 分析挠度转动问题 耦合约束方程代接触耦合约束方程优点分析线性
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