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現代設計方法課程設計題目1、梁的有限元建模與變形分析計算分析模型如圖所示梁截面分別采用以下三種截面（單位：m）： 矩形截面： 圓截面： 工字形截面：B=0.1, H=0.15 R=0.1 w1=0.1，w2=0.1，w3=0.2, t1=0.0114，t2=0.0114，t3=0.0072、壩體的有限元建模與應力應變分析選用Plane82單元分析如圖所描述的水壩受力情況，設壩體材料的平均密度為2g/cm3，考慮自重影響，材料彈性模量為E=700Mpa, 泊松比為0.3。按水壩設計規(guī)范，在壩體底部不能出現拉應力。分析壩底的受力情況，是否符合要求。(給斜邊施加x方向的分布載荷：載荷函數：1000*X) 第2題 第3題3、受均勻內壓作用的球體的有限元建模與分析如圖所示的空心圓球，R1=0.3m，R2=0.5m，受到P=100Mpa的內壓作用，材料的彈性模量為，泊松比為0.3。求空心圓球的受力后的徑向位移并分析計算精度，要求將計算結果與解析解進行比較，選則一個與解析解最接近的網格方案?？招膱A球受內壓作用后徑向位移的解析解為：4、帶孔薄板應力分析厚度為0.01m，邊長為0.16mx0.16m正方形板，在其中心開有直徑為0.01m的孔，板在y方向受有0.1MPa的壓力，設E0.1MPa，=0.1。分析板中的應力。5、人字形屋架的靜力分析跨度8m的人字形屋架，左邊端點是固定鉸鏈支座，右端是滑動鉸鏈支座。在上面的3個節(jié)點上作用有3個向下集中力P=1kN，結構的幾何尺寸和邊界條件如圖所示，桿的橫截面積為0.01m2，E=207GPa，試利用二維桿單元分析該屋架在3個集中力作用下的變形和內力。 第5題 第6題6、超靜定拉壓桿的反力計算在兩個相距L=lm剛性面之間有一根等截面桿，桿件材料的彈性模量為E=210GPa，桿的橫截面積為1m2，在距離上端a=0.3m和0.6m截面位置處分別為受到沿桿件軸向的兩個集中力Fl=1000N和F2=500N(如圖)，試利用二維桿單元確定兩個剛性面對桿件的支反力R1和R。7、懸臂梁的有限元建模與變形分析考慮懸臂梁如圖，求x=L變形量。已知條件：E=200E9；截面參數：t=0.01m, w=0.03m, A=3E-4,I=2.5E-9；幾何參數：L=4m, a=2m, b=2m；邊界外力F=2N,q=0.05N/m.8、受兩端壓力帶孔薄板有限元分析如圖所示，E=30e6,兩端壓力100，中心孔內線壓分布力500向外。中心孔直徑為5。板厚為1。9、平面桁架有限元分析分析如圖所示桁架結構節(jié)點變形、單元應力、底座的反力。A6.25e-3m2，E=200 GPa第9題 第10題 第11題10、立體桁架有限元分析分析如圖所示桁架結構節(jié)點變形、單元應力、底座的反力。A1.56e-3m2，E=75 GPa11、平面剛架結構有限元分析 如圖所示平面梁單元結構，A=5.5e-3m2，R5.5e-2m，Izz=1.6638e-5，E=210 Gpa，=0.3，H=0.1357要求：施加載荷點處的變形，結構的最大應力，12、3D梁結構分析自行車架自行車車架由鋁合金管構成，管外徑為25mm，管壁厚為2mm，E=75 Gpa，=0.3，邊界條件：在點3、4、6、7、8處x, y, z三方向固定載荷：在2點處施加600N垂直向下力，同樣在1點施加200N力。要求：節(jié)點位移，結構最大應力8765432113、采用平面應力問題分析鋼支架強度鋼架厚度為3.125 mm，E=200 GPa 鋼架左邊固定，頂面施加載荷為2625 N/m，要求：最大變形，最大應力及von Mises stress第13題 第14題14、3D結構分析材料：鋼，E=200 GPa邊界條件：結構被固定在兩個孔的內表面。在伸出的梁上施加載荷為1000 N/cm2要求：最大變形，最大應力及von Mises stress15、桁架分析分析如圖所示桁架結構節(jié)點變形、單元應力、支撐點的反力。A6.25e-3m2，E=200 Gpa邊界條件：在結構的底部右角和頂部左角沿X、Y方向固定載荷：在結構的底部左角施加載荷為6000N和頂部右角施加載荷為6000N （沿X方向） 第15題 第16題16、鋼架強度的有限元分析幾何尺寸如圖所示，厚為3.125 mm，材料為鋼結構。鋼架固定在兩個小孔內表面，2000N載荷作用在大孔的中心。要求：最大變形及應力分布。17、平面三角形板的變形與應力分析等腰三角形板，高為0.06m，底邊長為0.06m，板厚0.01m，E=0.1MPa，=0.25，P=0.1KN。求三角形的變形及應力分布。要求：按圖示進行網格劃分。 第17題 第18題18、利用ansys計算平面桁架各節(jié)點位移和各桿內力、約束端反力。E=2x106kg/m2，A=10-3m2，L=1m，P=100kg。19、L形薄板零件應力分析 b=2a=1.2m，t=0.01m，P=1000kg，E=2x1010kg/m2，=0.3。 第19題 第20題20、L形鋼支架應力分析如圖所示支架，在上表面受到2N/mm2均勻載荷作用，支架在兩個孔表面處固定，分析支架的受力情況。21、六角板手在扭曲載荷作用下應力分析一個六角板手(截面高度10mm)，幾何和材料特性：截面高度10mm；形狀六角形；長度7.5cm；把手長度20cm；彎曲半徑1cm；彈性模量2.07x10e11Pa；扭曲荷載100 N。分析板手在這種荷載作用下的應力分布。 第21題第22題 第23題22、六角板手在向下載荷作用下應力分析一個六角板手(截面高度10mm)，幾何和材料特性：截面高度10mm；形狀六角形；長度7.5cm；把手長度20cm；彎曲半徑1cm；彈性模量2.07x10e11Pa；向下荷載20 N。分析板手在這兩種荷載作用下的應力分布。23、梁的應力分析。由工字鋼構成的簡支梁的支承和載荷分布如圖，參數如下：E=200GPa，L400cm，a=200cm，h=60cm，A=200cm2，I=128000cm4。w=2000N/cm。求支點反力，梁在中間截面處的最大應力。24、圓鋼彎曲和扭轉的應力分析如圖所示，求最大應力。E=30e106psi，=0.3，l=25ft，d=3ft，Section modulus (I/c) = 10 in3，F=250lb，M=Fd=9000in-lb。25、2D桁架有限元分析A=3.0E-4 m2，E= 2.07E11 psi，求節(jié)點力及支座反力。 第25題 第26題26、矩形截面梁有限元計算I = 394 in4 A=14.7 in2; Height = 12.19 in; E=30E6 psi; v=0.29. 求施力點的位移。27、2D桿三角形結構有限元分析A=0.01 m, E=200x109 N/m2 , = 0.3.求B點位移。 第27題 第28題28、2D帶孔薄板的應力與變形分析t=1 mm. E =107 MPa v=0.3. p=1 MPa. 求下圖所示問題的應力和變形。29、L形梁結構有限元分析Ex = 71240 psi，Nuxy = 0.31，Fz = 1 e10-3 lb，Fx = 1485 lb，Izz = 0.54 in，Iyy = 1350 in4t = 0.6 in，w = 30 in，L = 240 in。第29題 第30題30、分析受內壓圓筒徑向接管結構應力分布（采用三維實體單元計算） 結構參數：Di=2000，D02200，di1000，d01100，H1500，h500，r=20。均布載荷：內壓P=10Mpa，E=2.0e105Mpa，v=0.3.31、一側固定的方板如圖所示，長寬均為1m，厚度為5cm，方板的右側受到均布拉力的作用。材料的彈性模量為，泊松比為0.3。對方板采用兩種不同位移約束方式進行計算，分析采用那種約束方式比較合理。位移約束方式如下：1) 對12邊同時施加x和y方向的位移約束；2) 對12邊施加x方向的位移約束,對12邊的中間一點施加y方向的位移約束。32、矩形截面超靜定粱的受力與約束情況如圖4（a）所示，截面如圖4（b）所示，b=20mm,h=80mm ，材料的彈性模量為，泊松比為0.3。集中力P=1000N，分布載荷q=200N/m 。求粱的支反力、最大位移及最大位移出現的位置。 圖（a） 超靜定粱的受力與約束 圖（b） 粱的截面33、二維薄板平面應力問題（采用軸對稱方法）設有圖所示的正方形薄板，在