[整理]《ANSYS120宝典》习题.
ansys课程设计题库
ansys课程设计题库一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握ANSYS的基本原理和操作方法，能够熟练运用ANSYS进行工程分析和模拟。
具体目标如下：1.理解ANSYS的基本原理和概念。
2.熟悉ANSYS的操作界面和功能模块。
3.掌握ANSYS的基本操作，包括几何建模、网格划分、加载和求解等。
4.能够独立完成简单的ANSYS工程分析和模拟。
5.能够根据工程问题选择合适的ANSYS模块和参数。
6.能够对ANSYS的结果进行分析和解释。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和解决问题的能力。
2.培养学生的团队合作意识和沟通表达能力。
3.培养学生的工程伦理观念和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括ANSYS的基本原理、操作方法和工程应用。
具体安排如下：1.ANSYS的基本原理：介绍ANSYS的基本概念、原理和应用领域。
2.ANSYS的操作方法：讲解ANSYS的操作界面、功能模块和基本操作，包括几何建模、网格划分、加载和求解等。
3.ANSYS的工程应用：通过实例分析，使学生掌握ANSYS在工程分析和模拟中的应用方法。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握ANSYS的基本原理和操作方法。
2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过实际案例的分析，使学生了解ANSYS在工程应用中的具体方法。
4.实验法：通过上机实验，使学生熟练掌握ANSYS的操作方法和技巧。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选择适合本课程的教材，提供学生系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，供学生进一步深入学习和参考。
3.多媒体资料：制作多媒体课件和教学视频，生动形象地展示ANSYS的操作方法和工程应用。
ansys操作习题
【例2-1】考虑悬臂梁如图2-2，求x=L变形量。
已知条件：杨氏系数E=200E9；截面参数：t=0.01m, w=0.03m, A=3E-4,I=2.5E-9；几何参数：L=4m, a=2m, b=2m；边界外力F=2N,q=0.05N/m.使用ANSYS解决该问题的命令如下：/FILNAM,EX2-1 ! 定义文件名/TITLE,CANTILEVER BEAM DEFLECTION ！定义分析的标题/UNITS,SI ！定义单位制（注意观察输出窗口的单位）/PREP7 ！进入前置处理ET,1,3 ！定义元素类型为beam3MP,EX,1,200E9 ! 定义杨氏模量R,1,3E-4,2.5E-9,0.01 ！定义实常数（要严格根据该元素类型的说明文档所给出的实常数格式）N,1,0,0 ！定义第1号节点X坐标为0，Y坐标为0N,2,1,0 ！定义第2号节点X坐标为1，Y坐标为0N,3,2,0 ！定义第3号节点X坐标为2，Y坐标为0N,4,3,0 ！定义第4号节点X坐标为3，Y坐标为0N,5,4,0 ！定义第5号节点X坐标为4，Y坐标为0E,1,2 ！把1、2号节点相连构成单元，系统将自定义为1号单元E,2,3 ！把2、3号节点相连构成单元，系统将自定义为2号单元E,3,4 ！把3、4号节点相连构成单元，系统将自定义为3号单元E,4,5 ！把4、5号节点相连构成单元，系统将自定义为4号单元FINISH ！退出该处理层/SOLU ！进入求解处理器D,1,ALL,0 ！对1节点施加约束使它X，Y向位移都为0F,3,FY,-2 ！在3节点加集中外力向下2NSFBEAM,3,1,PRES,0.05 ！在3 号元素的第1个面上施加压力（beam3有四个面可通过命令help,beam3查看，任何一个命令都可以通过help,命令查看帮助文档）SFBEAM,4,1,PRES,0.05 ！同上在4号元素的第1个面加压力SOLVE ！计算求解FINISH ！完成该处理层/POST1 ！进入后处理SET,1,1 ！查看子步1，在有限元中复杂的载荷可以看做简单的载荷相互叠加，在ANSYS 中每施加一类载荷都可以进行一次求解，可以查看它对结构的影响，称为子步。
(整理)《ANSYS120宝典》习题.
第1章习题1.ANSYS软件程序包括几大功能模块？分别有什么作用？2.如何启动和退出ANSYS程序？3.ANSYS程序有哪几种文件类型？4.ANSYS结构有限元分析的基本过程是什么？5.两杆平面桁架尺寸及角度如习题图1.1所示，杆件材料的弹性模量为2.1×1011Pa，泊松比为0.3，截面面积为10cm2，所受集中力载荷F=1000N。
试采用二维杆单元LINK1计算集中力位置节点的位移和约束节点的约束反力。
习题图1.1 两杆平面桁架第2章习题1.建立有限元模型有几种方法？2.ANSYS程序提供了哪几种坐标系供用户选择？3.ANSYS程序中如何平移和旋转工作平面？4.试分别采用自底向上的建模方法和自顶向下的建模方法建立如习题图2.1所示的平面图形，其中没有尺寸标注的图形读者可自行假定，并试着采用布尔运算的拉伸操作将平面图形沿法向拉伸为立体图形。
习题图2.1 平面图形5.试分别利用布尔运算建立如习题图2.2所示的立体图形，其中没有尺寸标注的图形读者可自行假定。
习题图2.2 立体图形6.试对习题图2.3所示的图形进行映射网格划分，并任意控制其网格尺寸，图形尺寸读者可自行假定。
习题图2.3 映射网格划分第3章习题1.试阐述ANSYS载荷类型及其加载方式。
2.试阐述ANSYS主要求解器类型及其适用范围。
3.如何进行多载荷步的创建，并进行求解？4.试建立如习题图3.1所示的矩形梁，并按照图形所示施加约束和载荷，矩形梁尺寸及载荷位置大小读者可自行假定。
习题图3.1 矩形梁约束与载荷5.试建立如习题图3.2所示的平面图形，并按照图形所示施加约束和载荷，平面图形的尺寸及载荷大小读者可自行假定。
习题图3.2 平面图形约束与载荷第4章习题1.试阐述ANSYS主要后处理方式及每种方式的主要功能。
2.如何用等值线图、矢量图、列表和单元等方式来显示计算结果信息？3.如何抓取结果显示图片？如何动画显示结果？4.如何定义时间历程结果记录变量？如何列表显示时间历程结果记录变量？如何绘制时间历程结果记录变量曲线？5.时间历程结果记录观察器Variable Viewer如何应用？第5章习题1.试阐述APDL语言中参数与参数变量的命名规则及使用方法。
ANSYS培训习题共10页
ANSYS有限元培训习题编写：梁利华浙江工业大学机电工程学院2008年8月7日第一部分概述1.1利用P方法分析中心孔板受拉的情况（单元选择plane82，几何尺寸和载荷见下图）。
考虑（1）平面应力带厚度情况；（2）平面应力情况；（3）平面应变情况。
其中：E=2e5MPa，v=0.3，p=100MPa。
由于对称性，可取1/4模型。
1.2 矩形截面悬臂梁自由端受集中载荷作用。
试用（1）三维方法（solid95单元）进行求解；（2）二维梁单元beam3进行求解；（3）三维梁单元beam4进行求解；（4）三维梁单元beam188（梁单元截面自定义）进行求解。
E=2e5MPa，v=0.3。
第二部分 几何实体建模2.1 创建如图所示支架结构。
2.2 创建如图所示的二维几何模型。
2.3 利用扫描特征建模。
2.4 利用螺旋特征建模（300︒）2.5 平行混合特征建模2.6 简单孔特征建模2.7 2.8 2.9 三通接管特征建模（1/4模型）图（A ）三通模型图图（B ）三通模型尺寸图0.2 基层底板0.15厚 0.851 轴衬套内孔 支架厚0.75 4⨯通孔 2.5 0.51.01.40.40.7 通过六点样条连杆小头0.28 0.4 0.33 3.250.03340.02664 0.0594第三部分：有限元建模3.1对2.7题的平面连杆结构进行自由网格练习（利用过渡因子、膨胀因子、网格密度等级和局部细化等控制实现不同的网格划分）3.2对如下结构进行自由网格练习（利用过渡因子、膨胀因子、网格密度等级和局部细化等控制实现不同的网格划分）3.3平面四边形映射网格练习（利用四边形的不同分段进行多种情况的映射网格划分）3.4五条边、六条边的四边形映射网格划分3.5带孔圆筒的自由网格与映射网格练习3.6多面三维实体映射网格练习（利用五面、六面的映射方法）3.7自由网格与映射网格过渡金字塔网格生成练习3.8利用扫略进行六面体网格划分3.9利用拖拉的方式生成扳手六面体网格3.10 对2.9题的三通接管进行映射网格划分3.11 对2.8题的轴承座结构进行全部六面体单元的网格划分第四部分 加载求解、后处理和图形控制4.1 无限长厚壁圆筒受内压作用，设外径Ro=20mm ，内径Ri=10mm ，内压为P=2.5Mpa 。
ANSYS试卷答案
第一题：答：ANSYS包括6种坐标系，具体如下：1.整体坐标系：ANSYS预定义的三个坐标系，包括笛卡尔坐标系、柱坐标系、极坐标系。
用以确定几何参数在空间中的位置，系统默认为笛卡尔坐标系。
2.局部坐标系：基于整体坐标系，用户采用坐标系平移、旋转。
自定义形成的坐标系，用以确定几何形状参数(节点、关键点等)在空间中的位置3.节点坐标系：即每个节点的坐标系。
用以确定各节点的自由度方向和节点结果数据的取向，默认与整体坐标合并。
/post26中，结果用节点坐标系表达。
4.单元元坐标系：用以确定材料属性的方向，在后处理中，用以提取梁和壳单元的膜力，具体可见单元描述。
5.结果坐标系：/Post1通用后处理器中，节点或单元结果数据采用结果坐标列表或显示，默认时为整体坐标系。
6.显示坐标系：决定几何体被列出和显示的坐标系，默认时为整体直角坐标系。
第二题答：子模型求解步骤如下：1.生成并分析较粗糙的初始模型, 生成网格相对粗糙一些,但必须细化到足以得到较合理的位移解2.采用与初始模型相同的单元类型、单元实常数、材料特性生成子模型。
3.定义子模型与初始模型的边界位置，进行边界节点位移插值。
4.分析子模型5. 验证子模型切割边界到应力集中位置的距离是否足够第三题答：采用耦合节点约束方法求解，先假定梁长为L，左端节点编号为1，有端节点编号为11。
编写命令流如下：n,12 !生成与梁左端节点1重合节点12cp,1,ux,1,12 !耦合节点1，节点12的x方向自由度cp,2,uy,1,12 !耦合节点1，节点12的y方向自由度，d,1,ux !约束节点1，x方向自由度d,1,uy !约束节点1，y方向自由度，最终形成梁左端铰接点。
local,11,0,l,,,30,, !建立局部坐标系11，由笛卡尔坐标系平移梁长，旋转30°形成csys,11 !激活局部坐标系11，n,13 !生成与梁左端节点11，重合节点1,3nrotat,11,13,2 !使节点11,13的节点坐标系，与现激活的局部坐标系11重合d,11, , , , , ,uy !约束节点11，y方向自由度，其与水平面呈30°角cp,3,ux,11,13 !耦合节点11，节点13的y方向自由度，sfbeam,all,,pressure,1e3 !施加梁上均布荷载1000第四题答：对图示模型，假定实体单元为solid45单元，表面效应单元采用surf154单元。
ansys例题1
第二题
建模与仿真步骤
1.由于SolidWorks提供了十分强大的三维建模功能，并且输出的ParaSolid与
Ansys可以无缝对接，故此次水桶建模我利用SolidWorks2013来绘制，在绘制过程中要注意的一个细节是SW环境下的尺寸导入到ANSYS之后会被自动转换成米单位制，如原图中的100mm在ANSYS中会被转换成0.1(m)，故建模与仿真均使用国际标准SI单位制即可。
首先选中正视面平面，添加草图，绘制剖面图。
2.绘制完毕之后旋转实体，得到水桶模型，建模效果图如下图所示。
之后输出
ParaSolid格式模型。
3.打开ANSYS软件，File-Inport导入刚才的ParaSolid模型，导入完毕后要
调整显示模式，Plot-Style-SolidModelFacets中，显示模式改为
NormalFaceting，之后可观察导入的模型。
4.下一步开始为仿真做准备，通过查表可得灰口铸铁的弹性模量及泊松比，注意本例中使用SI单位制，在单位换算后输入即可。
5.设置好element type为10node187，之后直接利用自适应网格尺寸划分得到划分结果。
6.固定桶的下表面。
加载，载荷大小为10个大气压，即1010Kpa。
7.运行后即可得到最终效果。
桶在10个大气压下的受力情况，图示为范米塞斯应力值。
下图为桶的应变值，由于桶边有卷起来的加强结构，故顶端应变值有减小，如果细心可以发现，一般生活中看到的水桶都会在桶沿与桶的中上部加固，我想看到这个应变结果，会发现在桶沿与桶的中上部加固是十分合理的。
ANSYS练习
ANSYS练习练习 - 悬壁梁问题描述使⽤ANSYS 分析⼀个⼯字悬壁梁，如图所⽰.求解在⼒P 作⽤下点A 处的变形，已知条件如下：P = 4000 lb ，L = 72 in ，I = 833 in 4，E = 29E6 psi ，横截⾯积 (A) = 28.2 in 2，H = 12.71 in求解步骤1. 启动 ANSYS. 以交互模式进⼊ANSYS ，⼯作⽂件名为beam.2. 创建基本模型a. Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create > Keypoints > In Active CS...b. 输⼊关键点编号 1.c. 输⼊x,y,z 坐标 0,0,0.d. 选择 Apply.e. 输⼊关键点编号 2.f. 输⼊x,y,z 坐标72,0,0 .g. 选择 OK.h. Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create > -Lines- Lines > Straight Line i. 选取两个关键点. a. 在拾取菜单中选择OK.3. 存储ANSYS 数据库. Toolbar: SA VE_DB4. 设定分析模块. a. Main Menu: Preferences b. 选择 Structural. a. 选择 OK.5. 设定单元类型相应选项.Pa. Main Menu: Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Deleteb. 选择Add . . .c. 左边单元库列表中选择 Beam.d. 在右边单元列表中选择2D elastic (BEAM3).e. 选择 OK 接受单元类型并关闭对话框.a. 选择 Close 关闭单元类型对话框.6. 定义实常数.a. Main Menu: Preprocessor > Real Constantsb. 选择Add . . .c. 选择 OK 定义BEAM3的实常数.d. 选择 Help 得到有关单元 BEAM3的帮助.e. 查阅单元描述.f. File > Exit 退出帮助系统.g. 在AREA框中输⼊ 28.2 （横截⾯积）.h. 在IZZ框中输⼊ 833 （惯性矩）.i. 在HEIGHT框中输⼊ 12.71 （梁的⾼度）.j. 选择 OK 定义实常数并关闭对话框.b. 选择 Close 关闭实常数对话框.7. 定义材料属性.a. Preprocessor > Material Props > -Constant- Isotropicb. 选择 OK to 定义材料 1.c. 在EX框中输⼊29e6（弹性模量）.b. 选择OK 定义材料属性并关闭对话框.8. 保存ANSYS数据库⽂件beamgeom.db.a. Utility Menu: File > Save asb. 输⼊⽂件名beamgeom.db.a. 选择 OK 保存⽂件并退出对话框.9. 对⼏何模型划分⽹格.a. Main Menu: Preprocessor > MeshToolb. 选择 Mesh.c. 拾取 line.d. 在拾取对话框中选择 OK.b. (可选) 在MeshTool对话框中选择 Close.10. 保存ANSYS数据库到⽂件beammesh.db.a. Utility Menu: File > Save asb. 输⼊⽂件名：beammesh.db.c. 选择 OK 保存⽂件并退出对话框.11. 施加载荷及约束.a. Main Menu: Solution > -Loads- Apply > -Structural- Displacement > On Nodesb. 拾取最左边的节点.c. 在拾取菜单中选择 OK.d. 选择All DOF.b. 选择 OK. （如果不输⼊任何值，位移约束默认为0）f. Main Menu: Solution > -Loads- Apply > -Structural- Force/Moment > On Nodesg. 拾取最右边的节点.h. 在选取对话框中选择OK.i. 选择 FY.j. 在V ALUE框中输⼊-4000.c. 选择 OK.12. 保存数据库⽂件到beamload.db.a. Utility Menu: File > Save asb. 输⼊⽂件名beamload.db.c. 选择OK保存⽂件并关闭对话框.13. 进⾏求解.a. Main Menu: Solution > -Solve- Current LSb. 查看状态窗⼝中的信息, 然后选择File > Closec. 选择 OK开始计算.c. 当出现“Solution is done!” 提⽰后，选择OK关闭此窗⼝.14. 进⼊通⽤后处理读取分析结果.a. Main Menu: General Postproc > -Read Results- > First Set15. 图形显⽰变形.a. Main Menu: General Postproc > Plot Results > Deformed Shapeb. 在对话中选择deformed and undeformed.c. 选择 OK.16. (可选) 列出反作⽤⼒.a. Main Menu: General Postproc > List Results > Reaction Solub. 选择 OK 列出所有项⽬，并关闭对话框.c. 看完结果后，选择File > Close 关闭窗⼝.17. 退出ANSYS.a. ⼯具条: Quitb. 选择Quit - No Save!c. 选择 OK.⾮线性静态实例分析GUI⽅法问题描述这个实例分析中你将进⾏⼀个⼦弹冲击刚性壁的⾮线性分析。
ANSYS练习题
17. 在轴承孔圆周上施加推力载荷 Main Menu: Solution -> Loads-Apply -> Define
-1-
拷贝生成另一个圆柱体 Main Menu：Preprocessor>Copy>Volume 拾取圆柱体,点击 Apply, DZ 输入 1.5 然后点击 OK 从长方体中减去两个圆柱体 Main Menu：Preprocessor>Operate>Subtract Volumes 首先拾取被减的长方体，点击 Apply,然 后拾取减去的两个圆柱体，点击 OK。 使工作平面与总体笛卡尔坐标系一致 Utility Menu>WorkPlane>Align WP with> Global Cartesian
20. 绘等效应力 (von Mises) 图.Main Menu: General Postproc -> Plot Results -> Contour
Plot-Nodal Solu 1. 选择 stress 2. 选择 von Mises 3. OK
21. 应力动画 Utility Menu: PlotCtrls -> Animate -> Deformed Results ...
6. 关闭 MeshTool Toolbar: SAVE_DB 恭喜! 你已经到达第二块里程碑 -- 网格划分. 下一步是加载.
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第1章习题1.ANSYS软件程序包括几大功能模块？分别有什么作用？2.如何启动和退出ANSYS程序？3.ANSYS程序有哪几种文件类型？4.ANSYS结构有限元分析的基本过程是什么？5.两杆平面桁架尺寸及角度如习题图1.1所示，杆件材料的弹性模量为2.1×1011Pa，泊松比为0.3，截面面积为10cm2，所受集中力载荷F=1000N。
试采用二维杆单元LINK1计算集中力位置节点的位移和约束节点的约束反力。
习题图1.1 两杆平面桁架第2章习题1.建立有限元模型有几种方法？2.ANSYS程序提供了哪几种坐标系供用户选择？3.ANSYS程序中如何平移和旋转工作平面？4.试分别采用自底向上的建模方法和自顶向下的建模方法建立如习题图2.1所示的平面图形，其中没有尺寸标注的图形读者可自行假定，并试着采用布尔运算的拉伸操作将平面图形沿法向拉伸为立体图形。
习题图2.1 平面图形5.试分别利用布尔运算建立如习题图2.2所示的立体图形，其中没有尺寸标注的图形读者可自行假定。
习题图2.2 立体图形6.试对习题图2.3所示的图形进行映射网格划分，并任意控制其网格尺寸，图形尺寸读者可自行假定。
习题图2.3 映射网格划分第3章习题1.试阐述ANSYS载荷类型及其加载方式。
2.试阐述ANSYS主要求解器类型及其适用范围。
3.如何进行多载荷步的创建，并进行求解？4.试建立如习题图3.1所示的矩形梁，并按照图形所示施加约束和载荷，矩形梁尺寸及载荷位置大小读者可自行假定。
习题图3.1 矩形梁约束与载荷5.试建立如习题图3.2所示的平面图形，并按照图形所示施加约束和载荷，平面图形的尺寸及载荷大小读者可自行假定。
习题图3.2 平面图形约束与载荷第4章习题1.试阐述ANSYS主要后处理方式及每种方式的主要功能。
2.如何用等值线图、矢量图、列表和单元等方式来显示计算结果信息？3.如何抓取结果显示图片？如何动画显示结果？4.如何定义时间历程结果记录变量？如何列表显示时间历程结果记录变量？如何绘制时间历程结果记录变量曲线？5.时间历程结果记录观察器Variable Viewer如何应用？第5章习题1.试阐述APDL语言中参数与参数变量的命名规则及使用方法。
2.如何进行数组参数的定义、赋值及运算？3.APDL语言有几种程序结构可供用户使用？分别是什么？都如何使用？4.如何创建宏并使用宏？如何进行局部变量的定义和使用？5.创建一个最简单的宏文件，实现从一个长方形中挖去一个三角形，如习题图5.1所示。
习题图5.1 长方形挖去三角形第6章习题1.习题图6.1所示为一平面桁架结构，其尺寸、约束及受力均在图上给出，杆件为钢材，弹性模量为2.07×1011Pa，泊松比为0.3，截面面积为3.0×10-4m2。
试计算平面桁架结构每个节点的位移、每个杆件的应力及约束节点的约束反力。
习题图6.1 平面桁架2.习题图6.2所示为一传输塔结构，其尺寸、约束及受力均在图上给出，杆件为钢材，弹性模量为2.1×1011Pa，泊松比为0.3，截面面积为6.25×10-3m2。
试计算传输塔每个节点的位移、每个杆件的应力及约束节点的约束反力。
习题图6.2 传输塔结构3.习题图6.3所示为一空间桁架结构，其尺寸、约束及受力均在图上给出，与地面接触的四点都分别约束三个方向的自由度，载荷大小为1000N，沿x轴方向。
杆件为钢材，弹性模量为2.1×1011Pa，泊松比为0.3，截面面积为1.2×10-2m2。
试计算空间桁架结构每个节点的位移、每个杆件的应力及约束节点的约束反力。
习题图6.3 空间桁架结构4.习题图6.4所示为一空间桁架结构，其尺寸、约束及受力均在图上给出，与地面接触的四点都分别约束三个方向的自由度，载荷大小为2500N，与水平面夹角为30度，作用在两立面平面内。
杆件为钢材，弹性模量为 2.1×1011Pa，泊松比为0.3，截面面积为1.56×10-2m2。
试计算空间桁架结构每个节点的位移、每个杆件的应力及约束节点的约束反力。
习题图6.4 空间桁架结构第7章习题1.单跨超静定梁如习题图7.1所示，矩形截面面积为0.1m2，高0.4m，材料的弹性模量为2.06×1011Pa，泊松比为0.3。
尺寸、约束与受力情况如图所示。
试计算梁的约束反力、变形图、弯矩图及剪力图。
习题图7.1 单跨超静定粱2.两跨超静定梁的受力与约束情况如习题图7.2所示，矩形截面宽30mm，高100mm，材料的弹性模量为2.1×1011Pa，泊松比为0.3。
集中力P=1800N，均布载荷q=350N/m。
试计算梁的约束反力、最大位移及最大位移出现的位置、弯矩及剪力分布图。
习题图7.2 两跨超静定粱3.T型框架结构尺寸、约束及受力情况如习题图7.3所示，截面形式为空心圆管，尺寸为Φ219×8mm，材料的弹性模量为2.1×1011Pa，泊松比为0.3。
试计算T型框架结构的变形图、应力图，并指出最大位移和最大应力出现的位置，同时绘制结构的轴力图、弯矩图及剪力图。
习题图7.3 T型框架结构4.七层框架结构如习题图7.4所示，顶部作用均布载荷50kN/m，左侧节点上作用倒三角形载荷简化得到的集中载荷，具体数值如图所示，框架底部节点完全固定。
钢筋混凝土结构，弹性模量为0.5×1011Pa，泊松比为0.3，密度为2500kg/m3，考虑重力作用。
梁截面的宽度为0.4m、高度为1.2m，柱截面宽度为0.6m，厚度为0.6m。
试计算该七层框架结构的变形图、应力图，并指出最大位移和最大应力出现的位置，同时绘制结构的轴力图、弯矩图及剪力图。
习题图7.4 七层框架结构5.空间梁柱结构如习题图7.5所示，横向（图中x轴）跨度为1.8m，纵向（图中z轴）跨度为1.2m，柱高1.2m，柱顶四边对称起坡，起坡高度0.6m，顶点作用集中载荷20kN，四柱脚固定约束。
梁柱结构均为钢材，弹性模量为2.1×1011Pa，泊松比为0.3，密度为7850kg/m3。
柱横截面为工字型钢，主轴方向为纵轴（图中z轴），梁横截面为工字型钢，起坡斜梁为方钢管，所有截面尺寸及在结构中的布置如图所示。
试计算在集中载荷和重力作用下该空间梁柱结构的变形图、应力图，并指出最大位移和最大应力出现的位置，同时绘制结构的轴力图、弯矩图及剪力图。
a) 空间梁柱结构b) 柱截面尺寸c) 横梁截面尺寸d) 斜梁截面尺寸习题图7.5 空间梁柱结构（单位：mm）第8章习题1.平面钢支架图形尺寸如习题图8.1所示，厚度为3.125mm，弹性模量为200Gpa。
边界条件：左边固定。
载荷：顶边均布载荷，大小为2625N/m。
求解钢支架的变形，绘制Von Mises等效应力图。
然后再重新建模，在支架拐角处不加倒角，观察应力集中现象，绘制Von Mises等效应力图（平面应力问题，具体操作过程可参考ANSYS帮助文件中的例题）。
习题图8.1 平面钢支架2.平面支架如习题图8.2所示，弹性模量为2.06×1011Pa，泊松比为0.3，厚度为8mm，通过两个直径为20mm的小圆孔中的螺栓固定，在内直径为60mm的大圆孔内作用P=1.5kN的向下集中力。
试计算该平面支架的变形图和Von Mises等效应力图。
习题图8.2 带圆孔平面支架（尺寸单位：mm）3.钢制自行车扳手如习题图8.3所示，弹性模量为2.06×1011Pa，泊松比为0.3，扳手的厚度为5mm，扳手尺寸、受力与约束如图所示。
试求该扳手的变形图和Von Mises等效应力图。
习题图8.3 钢制自行车扳手4.柱壳结构如习题图8.4所示，厚度为20mm，底部纵边固定约束，其余边自由，顶部角点处作用一集中力，大小为1000N，结构弹性模量为0.72×1011Pa，泊松比为0.31。
试采用8节点壳单元SHELL93和8节点自适应壳单元SHELL150分别计算其变形图和Von Mises等效应力图，并进行对比分析。
习题图8.4 柱壳结构5.书架结构如习题图8.5所示，各层隔板厚度为0.01m，两块侧立板厚度为0.008m，背板厚度为0.008m，结构尺寸如图所示。
假设书架结构底板完全固定，中间三块隔板上存放各种书籍，书籍产生的均布压力作用在上面，大小为300Pa。
书架结构弹性模量为1.25×109Pa，泊松比为0.31，密度为810kg/m3。
试采用壳单元SHELL63计算其变形和V on Mises等效应力。
习题图8.5 书架结构第9章习题1.立体钢支架如习题图9.1所示，厚度为5mm，其余平面尺寸如习题图8.1所示，弹性模量为200Gpa。
边界条件：左立面固定。
载荷：上顶面均布载荷，大小为525kN/m2。
求解立体钢支架的变形，绘制Von Mises等效应力图，并与习题图8.1的计算结果进行对比。
习题图9.1 立体钢支架2.三维简单钢支架如习题图9.2所示，支架整个后里面固定在墙上，在支架的伸长面内作用大小为100N/mm2的斜坡载荷，尺寸如图所示。
支架弹性模量为E＝210Gpa，泊松比为0.3。
试绘制三维简单钢支架变形图，并找到Von Mises等效应力的最大值及其位置。
习题图9.2 三维简单支架3.三维L形钢支架如习题图9.3所示，支架由底板上螺栓孔内孔面固定，在支架的伸长部分作用大小为1000N/cm2的均布载荷，尺寸如图所示。
支架弹性模量为E＝206Gpa，泊松比为0.3。
试绘制三维L形钢支架变形图，并找到主应力与V on Mises等效应力的最大值及其位置。
习题图9.3 三维L形支架4.三维L形钢支架如习题图9.4所示，支架通过有孔的表面固定在墙上，材料为钢材，弹性模量为210GPa，泊松比为0.3，几何尺寸及载荷如图所示。
试绘制三维L形钢支架变形图，并找到主应力与V on Mises等效应力的最大值及其位置。
习题图9.4 三维L形支架第10章习题1.简单钢架结构如习题图10.1所示，尺寸和约束形式如图所示，钢架为钢材，弹性模量为2.1×1011Pa，泊松比为0.3，密度为7850kg/m3，截面为方形，面积为0.02m2。
试计算该简单钢架结构的前5阶固有频率和振型。
习题图10.1 简单钢架结构2.带孔四边简支方板如习题图10.2所示，边长为1m，孔直径为0.4m，板厚度为0.002m。
材料为铝，弹性模量为0.7×1011Pa，泊松比为0.29，密度为2700kg/m3。
试计算其前5阶固有频率和振型。
习题图10.2 带孔四边简支方板3. 两自由度弹簧质量系统如习题图10.3所示，在质量m 1上作用一简谐激振力1F sin t ，材料参数如下：质量m 1=m 2=20kg ，弹簧刚度k 1=k 2=k c =150N/m ，力F 1=200N ，频率范围为0~20Hz ，其解间隔取0.2Hz ，弹簧长度任意选择。