ansys结构计算题目
结构仿真模拟试题及答案
结构仿真模拟试题及答案一、选择题1. 结构仿真中，以下哪个软件是常用的结构分析软件？A. MATLABB. ANSYSC. AutoCADD. SolidWorks答案：B2. 在进行结构仿真时，以下哪项不是必须考虑的因素？A. 材料属性B. 几何形状C. 载荷条件D. 仿真时间答案：D二、填空题根据题目要求，填写下列空格。
1. 结构仿真的目的是预测结构在______和______条件下的行为。
答案：载荷；环境2. 结构仿真通常包括三个主要步骤：前处理、______和后处理。
答案：求解三、简答题1. 简述结构仿真在工程设计中的作用。
答案：结构仿真在工程设计中的作用主要包括：预测结构在不同载荷和环境下的性能，优化设计以提高结构的安全性和效率，减少实际测试的需求，降低成本和风险。
2. 解释什么是模态分析，并说明其在结构仿真中的应用。
答案：模态分析是一种用于确定结构固有振动特性的技术，包括固有频率和振型。
在结构仿真中，模态分析用于设计以避免共振，提高结构的动态性能。
四、计算题1. 假设有一个长为L的悬臂梁，其材料的弹性模量为E，截面惯性矩为I。
若在梁的自由端施加一个垂直向下的集中力P，请计算该梁的最大弯矩和最大位移。
答案：最大弯矩 M_max = (PL) / 4；最大位移δ_max = (PL^3)/ (3EI)2. 一个质量为m的物体，通过一个弹簧和一个阻尼器连接到地面。
弹簧的刚度系数为k，阻尼系数为c。
当物体受到一个谐波力F(t) =F0 * sin(ωt)作用时，写出该系统的动态方程。
答案：m * d^2x/dt^2 + c * dx/dt + k * x = F0 * sin(ωt)五、论述题1. 论述结构仿真在桥梁设计中的应用，并举例说明。
答案：结构仿真在桥梁设计中用于评估桥梁在车辆荷载、风载、地震等作用下的响应。
例如，通过仿真可以预测桥梁在交通荷载下的应力分布，优化梁的截面设计以提高承载能力。
有限元ANSYS【范本模板】
序言(题目及要求)问题描述:图1为某轴承座的实体结构,图中尺寸单位为m，轴承座的受力及约束情况如图2所示，要求用ANSYS软件完成该轴承座的实体建模及静力学仿真分析,并撰写分析报告.已知材料属性为弹性模量为3⨯107Pa，泊松比为0。
3。
具体要求：1. 报告由实体建模、单元类型选择、网络划分、加载及约束及后处理等几部分组成，关键操作步骤及主要参数的确定在报告中需作明确说明，后处理需给出应力云图与应变云图，并对计算结果进行分析。
2. 图2中沉孔径向内柱面承受外推压力为Pa和轴承孔柱面下部分承受向下压力Ps，为它他们的大小分别式(1)和式（2）计算.3.轴承座底部受约束（UY=0），底座四个安装孔对称位移约束。
本人学号后=P+(位2)Pa1000a+P本人学号后=5000(位3)Pas图1题目要求第2章实体建模1.1建模过程及思路分析制定方案材料性质：弹性模量E=3⨯107Pa，泊松比v=0。
3边界条件：轴承座底部受约束（UY=0），底座四个安装孔对称位移约束。
单元：solid92。
荷载：图2中沉孔径向内柱面承受外推压力为Pa和轴承孔柱面下部分承受向下压力Ps，为它他们的大小分别式（1）和式(2）计算。
+=本人学号后P1000)Pa(位2a+=P本人学号后)Pa(位50003s1.2建模过程1．定义工作文件名和工作标题（1）定义工作文件名：Utility Menu>File〉Change Jobname.命令,在弹出的【Change Jobname】对话框中输入“zhao”，选择【New long and error file】复选框，单击OK按钮（2）定义工作标题：Utility Menu>File>Change Title命令,在弹出的【Change Title】对话框中输入“10326129"，单击OK按钮。
（3）隐藏直角坐标：PlotCtrls>Window Controls〉Window Opintons>Location of triad〉Not shown（4)显示画图坐标：Workplane〉Display Working plane。
Ansys期末大作业
中国矿业大学二○一四～二○一五学年第一学期力学与建筑工程学院课程：大型结构分析程序班级：学号：姓名：任课教师：二○一四年十一月目录一、问题描述 (3)二、求解步骤 (3)1.定义工作文件名 (3)2.过滤界面 (3)3.选择单元类型 (3)4.定义材料模型 (3)5．生成几何模型 (3)6．加载求解 (6)7．查看求解结果 (7)三、结果描述 (9)四、小结 (9)轧机机架结构分析一、问题描述如图所示轧机机架，弹性模量和泊松比分别为2e11和0.3，最左和最有两个平面受约束，受力情况如图所示，F=10000KN，试求该机架的应力和变形情况。
二、求解步骤1.定义工作文件名拾取菜单Utility Menu→File→Chang Jobname，将工作名改为zhangyuming02120879。
2.过滤界面拾取菜单Main Menu→Preferences→选中Structural。
3.选择单元类型拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete→Structural Solid，创建Quad 4node 42和Brick 8node 45单元。
4.定义材料模型拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models,在弹出的对话框依次选取Structural/Linear/Elastic/Isotropic选项，设置弹性模量EX=2e11，泊松比PRXY=0.3。
5．生成几何模型1）做点拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Modeling→create→keypoints→in active cs，输入关键点如下：No X Y Z2）连线拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines →Straight Lines，依次链接点1和2、2和3、3和4、4和5、5和6、6和7、7和8、8和9、10和11、11和12、12和13、13和14、14和15。
挖机铲斗结构有限元分析-ANSYS FEM大作业
挖机铲斗结构有限元分析-ANSYS FEM大作业1.问题概述：通过ansys软件对挖机的铲斗结构进行有限元分析，将铲斗结构在工作过程中铲土受到的力反向施加在铲斗上，来分析结构的受力状态，结合材料力学第四强度理论来判定结构是否满足强度要求。
图1 几何模型2.问题分析：采用ansys软件，建立铲斗有限元模型，不需要建立挖机的整体模型，在铲斗与挖机动臂连接的销孔位置处进行约束设置，将铲斗工作过程中的力提取出来，反向施加在铲斗上，如图1所示，红色箭头方向即为铲斗的受力方向，其中已知，Fx为109000N，Fy为-110000，Fz为0，最终对铲斗进行强度分析。
3.分析步骤首先通过Proe建立三维模型，随后将三维模型通过ansys几何结构导入至ansys软件中，几何导入路径截图为：图2 几何导入路径单元类型为solid186单元类型，solid186是一个高阶3维20节点固体结构单元，SOLID186具有二次位移模式可以更好的模拟不规则的网。
单元通过20个节点来定义,每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度.SOLID186可以具有任意的空间各向异性，单元支持塑性，超弹性,蠕变,，应力钢化，大变形和大应变能力.还可采用混合模式模拟几乎不可压缩弹塑材料和完全不可压缩超弹性材料。
图3 单元类型图4 单元类型定义结构材料为Q235，弹性模量为2.1e11Pa，泊松比为0.3。
在ansys中材料定义如下所示：图5 材料属性对结构进行网格划分，采用六面体的网格划分方法，让结构尽可能多的用六面体，这样可以减少整体的节点规模，减小计算资源，同时还能保证计算精度。
网格总数为35210，节点总数为40448。
图 4 有限元网格模型根据实际情况进行加载约束，首先约束四个主动臂铰接孔内孔的全部自由度，如下所示其次约束辅动臂的四个铰接孔内孔的轴向和径向自由度，放开转动自由度，如下图所示。
最后按照题目中的载荷要求，在挖机铲斗边缘施加对应的载荷，最终加载约束示意如下，分析过程中还考虑铲斗结构的本身自重问题。
有限元基础(期末考试题)
《有限元基础》期末测试一、结构线性静力分析如图所示的托架，其顶面承受2lbf in的均匀分布载荷。
托架通过有孔的表面50/ν=，托架尺固定在墙上，托架是钢制的，弹性模量6=⨯，泊松比0.3E psi2910寸如图，单位为英寸。
试通过ANSYS求其变形图及von Mises应力分布图。
对题目分析。
进行建模，网格划分托架网格图施加约束后，就可以对实体进行加载求解，托架变形图托架变形图输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的对比，虚线部分即为托架的原型，托架变形图可看出，由于载荷的作用，托架上面板明显变形了，变形最严重的就是红色部分，这是因为其离托板就远，没有任何物体与其分担载荷，故其较容易变形甚至折断。
这是我们在应用托架的时候应当注意的。
节点位移图托架von Mises 应力分布图上面两个图为托架的应力分布图，由图可看出主要在两孔处出现应力集中，也就是说这些地方所受的应力的最大的，比较容易出现裂痕。
我们在应用托架的时候，应当注意采取一些设施，以便减缓其应力集中。
特别是在施加载荷时，绝对不能够超过托架所能承受的极限，否则必将导致事故的发生。
二、动力分析如图1有一梁板结构，板的四角由四根梁固定支撑，板质量集中于中央。
梁板材料相关参数为弹性模量112210/E Nm =⨯，泊松比0.3ν=，密度337.810/kg m ρ=⨯。
板的厚度0.02t =，板长2000L mm =，宽1000B mm =，板的质量100M kg =。
梁长1000h mm =，截面面积为42210A m -=⨯，惯性矩为84210J m -=⨯，现在板的表面施加均匀压力载荷如图2。
试研究该梁板结构的瞬态动力响应。
图1图2建立有限元分析模型并附加动力节点146的位移时间历程结果三、非线性屈曲分析如图，一根长200L in =，截面高度0.5h in =，截面面积20.25A in =，惯性矩24/120.0052083J Ah in ==的细长杆受轴向载荷的作用，若沿X 方向取10个主自由度，求其屈曲模态。
有限元钢架结构分析报告~手算+matlab+ansys模拟
有限元大作业——钢架结构分析选题人：日期：2016年6月2日目录：第一章：问题重述 (1)一、题目内容： (1)二、题目要求： (1)第二章：有限元法手工求解 (2)一、平面两单元离散化 (2)二、单元分析 (2)三、单元组装 (5)四、边界条件引入及组装总体方程 (5)五、求解整体刚度方程，计算节点2的位移和转角 (6)六、求节点1、3支撑反力 (6)七、设定数据，求解结果 (7)八、绘制轴力图、弯矩图、剪力图 (8)第三章、matlab编程求解： (9)一、总体流程图绘制： (9)二、输入数据： (9)三、计算单元刚度矩阵： (10)四、建立总体刚度矩阵： (10)五、计算未约束点位移： (10)六、计算支反力： (10)七、输出数据： (10)八、编程： (10)第四章有限元求解 (11)一、预处理 (11)二、模型建立： (12)二、分析计算 (14)三、求解结果 (15)四、绘制图像 (16)第五章结果比较 (19)第六章心得体会 (19)一、王小灿： ......................................................... 错误！未定义书签。
二、孙明哲： ......................................................... 错误！未定义书签。
三、张国威 ........................................................... 错误！未定义书签。
第七章附录 . (20)一、matlab程序 (21)第一章：问题重述一、题目内容：图示平面钢架结构图1.1 题目内容二、题目要求：（1）采用平面梁单元进行有限元法手工求解，要求写出完整的求解步骤，包括：a）离散化：单元编号、节点编号；b）单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c）单元组长：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d）边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e）B点的位移，A、C处支撑反力，并绘制该结构的弯矩图、剪力图和轴力图。
ANSYS岩土计算例子
ANSYS土工结构计算案例ANSYS－CHINA广州办事处9:00 AM目录计算题目及计算要求说明 (1)题目一 (4)一、计算说明 (4)二、计算所用ANSYS邓肯－张的E－B模型说明 (5)三、计算有限元模型及计算结果 (6)题目二 (7)一、用三维有限元模型计算 (7)二、用三维有限元模型计算 (8)题目三 (10)一、计算说明 (10)二、计算有限元模型及边界条件 (10)三、强夯地基固结计算 (10)题目四 (17)一、计算说明 (17)二、计算几何模型和有限元模型 (17)三、计算结果 (18)1、计算边界条件 (18)2、计算结果 (19)3、结论 (20)计算题目及计算要求说明题目一：高桩码头桩基与岸坡相互作用的线性有限元和非线性有线元分析题目二：大圆筒结构、波浪与地基的相互作用分析（大圆筒作为重力式码头结构，波浪为水平动荷载，门吊为竖向动荷载,地基为三层以上地基包括自抛碎石垫层、粘土层、粉细砂层和岩层，粉细砂层可能在波浪动荷载作用下液化造成圆筒倾覆）题目三:（冲击荷载下）强夯地基固结有限元分析(提供固结方程或固结方程处理方案,孔隙水压力消散计算方案、沉降计算方案及其他一些处理技巧）题目四：在降雨情况下土工格栅加筋土挡墙边坡上公路稳定分析（由上至下为公路面层，垫层,挡墙，挡墙面板采用预制混凝土块0.6⨯0。
6⨯0.6m3,混凝土后方为钩挂式土工格栅，边坡比较陡，边坡有一定排水特性）。
具体处理方案包括：1、提供计算输入界面2、计算模型或采用本构情况3、前处理方案及网格划分技巧4、特殊材料或模型嵌入技术5、计算技巧及解决方案6、后处理提供内容具体报价方案包括:进行简单报价，涉及以上题目的各模块的综合报价（包括前后处理及解决以上问题的结构与岩土问题的模块报价。
能用通用模块计算尽量用通用模块,必须用CivilFEM模块计算的请注明.提供解决方案时间：2005年5月18日之前。
题目一高桩码头桩基与岸坡相互作用的线性有限元和非线性有线元分析一、计算说明高桩码头桩基与岸坡相互作用的线性有限元和非线性有线元分析，可以用空间有限元模型或平面有限元模型数值求解。
ansys 求当结构内侧温度为0度而外侧温度为-10度时的变形
ansys 求当结构内侧温度为0度而外侧温度为-10度时的变形1.引言1.1 概述概述本文旨在研究在给定条件下的结构变形问题。
具体而言，我们关注的是当结构内侧温度为0度，而外侧温度为-10度时，结构的变形情况。
为了解决这一问题，我们采用了ANSYS模拟方法。
ANSYS作为一种常用的工程仿真软件，能够对复杂结构进行力学分析，并得出相应的结果。
通过在ANSYS中设置合适的边界条件和材料属性，我们可以模拟不同温度下的结构变形情况。
在本文中，我们首先进行了背景介绍，介绍了该问题的背景和相关研究现状。
然后，我们详细讨论了使用ANSYS进行模拟的方法。
通过分析和讨论模拟结果，我们将得出对结构变形情况的评估和结论。
通过本文的研究，我们希望能够揭示在不同温度条件下结构的变形情况，为相关工程实践提供参考和指导。
同时，我们也期待这项研究能够为进一步探索结构变形领域提供一定的理论和实践基础。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括对本篇文章的概述、文章结构和研究目的的介绍。
首先概述研究的背景和意义，说明研究的目的和重要性。
然后介绍文章的结构，即各个章节的内容和逻辑顺序。
最后明确研究的目的，指出本文的研究重点和亮点。
正文部分主要包括背景介绍和ANSYS模拟方法。
在背景介绍章节中，可以从结构分析的角度出发，说明为什么需要对结构内侧温度为0度而外侧温度为-10度时的变形进行研究。
介绍相关的理论知识和前人研究成果，展示研究的基础和现有问题。
在ANSYS模拟方法章节中，详细介绍使用ANSYS软件进行结构分析的步骤和方法。
包括建模、网格划分、边界条件设置等。
同时，可以说明为什么选择ANSYS作为研究工具，以及其在结构分析领域的优势和应用。
结论部分主要包括对结果的分析和结构变形评估。
在结果分析章节中，对模拟结果进行定量或定性的分析，解释温度变化对结构变形的影响。
ANSYS大作业(管道受压)
输气管内部受压模型ANSYS分析班级：车辆096班姓名：钱满年学号：200904142时间：2012年12月1、题目说明及分析有一输气管道，管道内径为1200mm，外径为1600mm，其横断截面结构如图1所示，输送气体压强为0.5MPa，分析管壁的应力场分布。
管道材料弹性模量为260GPa，泊松比为0.26.图1输气管道横截面结构示意图（mm）分析：管道沿长度方向尺寸较大，一般应远大于管道直径，该问题属于平面应变问题，可取其横截面的1/4建立有限元分析模型进行求解。
2、创建几何模型（1）选择Main Menu\Preprocessor\Modeling\Create\Areas\Circle\Partial -Annulus命令，出现Part Annular Circle(创建圆环面)对话框。
（2）在Rad-1文本框里输入0.6，在Theta-1文本框里输入0，在Rad-2文本框里输入0.8，在Theta-2文本框里输入90，如图2所示。
（3）单击OK按钮，关闭Part Annular Circle对话框。
屏幕上生成如图3所示几何模型。
图2图3 几何模型3、定义单元类型（1）选择Main Menu\Preprocessor\Element Type\Add/Edit/Delete命令，出现Element Types对话框。
（2）单击Add按钮，出现Library of Element Type对话框。
（3）在Library of Element Type对话框的第一个列表框中选择Structural Solid，在第二个列表框中选择Quad 8node82，在Element type reference number文本框中输入1.（4）单击OK按钮，关闭Library of Element Type对话框。
（5）单击Element Type对话框上的Option按钮，出现PLANE82Element type options对话框。
ansys 屈曲分析详细过程
非线性屈曲分析的流程图如下：
图 2 非线性屈曲分析流程图
2
3、非线性方程组求解方法 （1）增量法 增量法的实质是用分段线性的折线去代替非线性曲线。增量法求解时将荷载
分成许多级荷载增量，每次施加一个荷载增量。在一个荷载增量中假定刚度矩阵 保持不变，在不同的荷载增量中，刚度矩阵可以有不同的数值，并与应力应变关 系相对应。
图 4 荷载及拱的几何尺寸示意
几何尺寸： f/L=1/5， H/L=1/30，B/图L=图1图/15
L=89m，f=17.8m，H=2.97m，B=5.93m，R=64.5m
材料性能：拱圈采用 C40 混凝土，弹性模量为 32500MPa，泊松比为 0.3。
在 ANSYS 中进行建模分析，初始荷载为 q=100000kN/m 其过程如下：
0.5
K2
58.9
90.4
93.4
86.7
64.0
根据表 1 查得：
K2 90.4
故其理论弹性屈曲荷载为：
qcr
K2
EI x l3
3.25104 1 5933.33 2966.673
90.4
12 890003
5.38107
N
m
2、拱的弹性屈曲与非线性屈曲 对于一般的特征值屈曲分析，主要是在平衡状态，考虑到轴向力或者中面内
力对弯曲变形的影响，由最小势能原理，结构弹性屈曲分析归结为求解特征值问 题：
KD KG 0
通过特征值分析求得的解有特征值和特征向量，特征值就是临界荷载系数， 特征向量是临界荷载系数对应的屈曲模态。
特征值屈曲分析的流程图如下：
1
图 1 弹性屈曲分析流程图
非线性屈曲分析是考虑结构平衡受扰动（初始缺陷、荷载扰动）的非线性静 力分析，该分析是一直加载到结构极限承载状态的全过程分析，分析中可以综合 考虑材料塑性和几何非线性。结构非线性屈曲分析归结为求解矩阵方程：
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正交异性钢桥面铺装力学分析任务书
1、准备工作：
查阅相关大跨径正交异性钢桥面铺装的文献；了解正交异性钢桥面结构形式；了解常见铺装形式及特点；特别关注目前国内外出现的新型铺装结构；着重学习别人对于钢桥面铺装体系的力学分析的方法及研究成果；
2、计算对象：
全桥
正交异性钢箱梁
桥面板局部
我们关注的是铺装层的受力状况，因而主要进行桥面板及铺装的局部分析，见上图。
在这里，我们采用的是一种新型铺装结构，其主铺装层是一种刚度非常大的RPC并密集配筋组成。
其上的磨耗层采用20mm沥青混凝土或者10mm厚聚合物混凝土。
3、计算参数参考：
若采用10mm铺装上层(TPO)，则回弹模量为15000Mpa，泊松比0.3，密度2.4g/cm^3
在这里，模型的范围自己选取，钢筋和剪力钉无需考虑。
界面考虑完全连续。
4、计算内容：
1）阅读文献，选取合适的模型大小及边界条件。
2）上层铺装取20mm沥青混凝土，计算不同铺装下层模量下，铺装层结构力学指标（自选重要的几个指标）的变化规律和各个力学指标的最不利荷位。
3）上层铺装取10mm 聚合物混凝土，计算不同铺装下层模量下，铺装层结构力学指标（自选重要的几个指标）的变化规律和各个力学指标的最不利荷位。
4）水平荷载对力学指标的影响分析。
5）思考如何模拟层间半连续状态。
4、期待的结果：
1）写一个关于正交异性钢桥面铺装的文献综述，内容包括目前国内外大跨径钢桥铺装采用形式、出现病害、解决办法、研究领域中的新方向或新趋势等等
2）针对计算内容，以报告或文章的形式汇报有限元模型的计算结果，尽量用图表的形式表达，如对于应力和应变，要画好图。
5、参考资料：
1）正交异性钢桥面铺装的相关文献
2）STC桥面技术与实桥应用
3）有限元书籍：王新敏《ANSYS工程结构数值分析》、龚曙光《ANSYS参数化编程与命令手册》等
6、时间期限：
三个月。