2014第一期(20140918)SAD設(shè)計(jì)考試題(附答案)

1、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）:1、有限元中，是怎樣處理分布載荷的。并用圣維南定理解釋。答：將分布載荷等效成節(jié)點(diǎn)力施加在節(jié)點(diǎn)上。圣維南原理解釋：分布于彈性體上一小塊面積（或體積）內(nèi)的載荷所引起的物體中的應(yīng)力，在離載荷作用區(qū)稍遠(yuǎn)的地方，基本上只同載荷的合力和合力矩有關(guān)；載荷的具體分布只影響載荷作用區(qū)附近的應(yīng)力分布，所以可以將分布載荷等效成節(jié)點(diǎn)力，只要他們的合力和合力矩一樣就行。2、線性化路徑的選擇準(zhǔn)則和去做一個(gè)線性化的路徑實(shí)例。答：所謂等效線性化就是把實(shí)際應(yīng)力曲線用靜力等效的辦法淼級(jí)性北處理“厲悴過稈是半選擇應(yīng)力校核線，也叫做應(yīng)力分類線取一股透在幾何不連續(xù)的部住、厚度或曲率變化的部位獗及開孔、接管

2、黠局部不連續(xù)前地方1應(yīng)當(dāng)包括丑類應(yīng)力堆犬值可能岀現(xiàn)的地方；也應(yīng)選擇連按所選皚險(xiǎn)部位兩亍表面間的最短線3、SIIIS15KSm的理論依據(jù)以及板殼模型能否用這個(gè)評(píng)定3）次薄膜冊(cè)一氏彎曲應(yīng)力強(qiáng)度$皿據(jù)（1）所述*對(duì)一次彎曲應(yīng)力人1饑它屋由矩形戴臨貢梁的彎曲應(yīng)力分布攬根限分析而得來（SL6.5J節(jié)h因?yàn)槌跚鼧］d荷“單炷扱限載荷）與扱限載荷之間有個(gè)應(yīng)力重分布的過程,町進(jìn)一步歳揮低應(yīng)力區(qū)的承載潸力*所収較對(duì)總休薄腱應(yīng)力嬰求放松一些+服丄二I辰陽(yáng)對(duì)于咼，在鬥作用區(qū)城所有機(jī)械栽荷引迥的薄膜應(yīng)力都?xì)w人巧“在巴IO-t8局部薄膜應(yīng)力的眶分布范闔以外則歸屬于匕因此，P與匕不會(huì)并存口所吐不論是幾+P.或氏+馬部陽(yáng)1,

3、5為工軟制，但其中幾部分還要滿足（D中的規(guī)定條件.故取久三l.5KSm.4、SIV3Sm為什么不考慮載荷系數(shù)K答：因?yàn)镾IV考慮的結(jié)構(gòu)的安定性，根據(jù)安定性的定義，結(jié)構(gòu)在安定下，最大名義應(yīng)力要小于2倍屈服強(qiáng)度。而3Sm就是2倍屈服強(qiáng)度。已經(jīng)沒有富余量了，所以不能增加載荷系數(shù)K。5、應(yīng)力分類法適用于哪一種材料，是否適用于灰鑄鐵。為什么。適用于有較好塑性的材料，不適用于灰鑄鐵。應(yīng)力分類法中，SII以及SIII都考慮了材料中的應(yīng)力重分布，而灰鑄鐵屬于脆性材料，一旦到達(dá)屈服點(diǎn)，很快就發(fā)生斷裂，基本上沒有應(yīng)力重分布的過程，所以應(yīng)力分類不適應(yīng)與灰鑄鐵。6、塑性力學(xué)和彈性力學(xué)的特點(diǎn)及區(qū)別塑性力學(xué)拘基本陋定和彈

4、件力學(xué)口材料力學(xué)-樣，即假定材料均勻I各向同性.杞料足壓續(xù)介質(zhì)軽袞際上，當(dāng)材料遇人塑ItWJn,矣表理出仔向異件與人均勻?qū)W叫如果恢比.那問軀就金左得十分復(fù)雜其至不口解.故而保留均勻、各向同性的假設(shè),除此之外*浪畢釀性礎(chǔ)把的特點(diǎn)乂補(bǔ)充了以下幾點(diǎn)：平均正應(yīng)力尙-+用不戢響屈服條件仙載條件，根抵予丄2節(jié)所述它只引起彈性變羽；3怵積唱化杲弾杵的；氓木考慮時(shí)間因嘉對(duì)材料性質(zhì)的影響，也盟當(dāng)載荷柞用以后+材料対變形vKPS半巾不隨時(shí)冋處化。總結(jié)WLFf述.塑畔力吒主耍特點(diǎn)是:2）由于在丿川稱勺卸載過理中眼從不同規(guī)1）應(yīng)力與應(yīng)變呈非錢性爻系審徉，如圖乩20“應(yīng)力與應(yīng)喪之閭不存在單值対應(yīng)關(guān)系，匠一應(yīng)力可對(duì)應(yīng)于不

5、同的應(yīng)空*如E可對(duì)應(yīng)十S、二個(gè)應(yīng)變反之亦然、應(yīng)力的大小不僅勺當(dāng)片旳應(yīng)變?nèi)诵∮邢?還與應(yīng)喪的歷史有關(guān)可以自己再總結(jié)一下。問答題（共30分）1、分析材料單向拉伸試驗(yàn)各階段試件的典型變形情況（10分）2.6A曲力一應(yīng)變關(guān)解曲St為了解決結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度問題,需要用奧駙方送來研究材料的力學(xué)性質(zhì)0靜拉伸試驗(yàn)是研究金JH材料右學(xué)性質(zhì)的重要方擡，通過這個(gè)試驗(yàn)可以鴉道材料的許墨重要的力學(xué)性質(zhì)*最令我們關(guān)注的是單向拉忡時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線TOC o 1-5 h z在常溫、常壓“常速的博況Tt對(duì)鍋試件進(jìn)行謀廿、拉忡試曉，可得如圖24中所示的血力-應(yīng)瓷關(guān)累曲齊孑_細(xì)橫坐標(biāo)肯應(yīng)變皿縱坐標(biāo)為應(yīng)力圖中“點(diǎn)對(duì)應(yīng)的規(guī)坐標(biāo)葉

6、稱斉“比例極限J比例極限就/廣、涎是材料的應(yīng)變與應(yīng)力成正比的最大應(yīng)力值*開為直/線*此階段是線性彈性階段，材料腹從胡克定障勺。*尺點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)一叫肯熾性極限s應(yīng)力超過圖h直曲-應(yīng)唾關(guān)乘曲線了彈性楓限以后，若外力去HU#會(huì)留有殘余變形。彈性概限與比例極限二耆意文不同，但試驗(yàn)效值很接逬，在工程實(shí)用中則認(rèn)為二者沒什么差別名稱也常淮混用住點(diǎn)對(duì)應(yīng)的飆坐標(biāo)為屈眼扱限J它是彈性與理性的分界點(diǎn)，若到達(dá)匚點(diǎn)后再卸去裁荷it時(shí)便令產(chǎn)生塑性變形,在幾乎不變的應(yīng)力之下變形繼皴墻加握生醴性流動(dòng)。CD稱為強(qiáng)化階段.在強(qiáng)化階段若笑增加變形碣需嚶增如載荷口在噩性力學(xué)中，根揺財(cái)料的特點(diǎn)建立了不同的鞭化模型*當(dāng)試芹的拉力達(dá)到最

7、大值時(shí)曲線上堆高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值即為“強(qiáng)度扱限6=是試杵能夠承矍的盤夭力與它的橫截面原有面積的比2、按第三、第四強(qiáng)度理論計(jì)算應(yīng)力，并評(píng)定。（8分）這個(gè)很簡(jiǎn)單了，自己算。3、臥式容器，疲勞，有內(nèi)部介質(zhì)，簡(jiǎn)述有限元分析過程（4分）建立幾何模型，可以考慮對(duì)稱性，簡(jiǎn)歷1/2或1/4模型。在幾何模型上建立網(wǎng)格模型，包括材料，網(wǎng)格，節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)格模型上建立包括邊界條件力學(xué)模型，包括約束和載荷,以及想要的輸出結(jié)果。設(shè)定求解類型，以及選擇恰當(dāng)?shù)那蠼馄魃a(chǎn)求解器能求解的輸入文件利用求解器對(duì)輸入文件進(jìn)行求解，并輸出解算結(jié)果文件讀取結(jié)果文件，進(jìn)行后處理，包括線性化等等?？紤]地震載荷時(shí)怎么施加（4分）地震載荷可以通過施加加

8、速度來模擬，具體的加速度值可以參照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行求解。需要考慮內(nèi)部介質(zhì)時(shí)，有兩種方法，一種就是講內(nèi)部介質(zhì)與設(shè)備本身按等效密度折算到設(shè)備材料上，另一種可以通過質(zhì)量單元，并通過rb3單元連接到設(shè)備內(nèi)壁節(jié)點(diǎn)上。當(dāng)然了，如果需要精確考慮就需要進(jìn)行液晃耦合計(jì)算了。JB4732對(duì)疲勞容器的規(guī)定。（4分）4732對(duì)疲勞容器的規(guī)定，翻書吧?；揪褪呛缚p磨平，倒圓角這些了。2014年北京有限元設(shè)計(jì)、審核考試部分填充、判斷題1、JB4732中采用（）強(qiáng)度理論。2、在有限元計(jì)算中采用積分計(jì)算通常在單元內(nèi)選取某些點(diǎn)作為積分點(diǎn),把這些點(diǎn)的坐標(biāo)值代入,算出被積函數(shù)值,再乘以（）,然后示其總,得到近似積分值3、在有限元分析中，板殼結(jié)構(gòu)沿厚度方向的合理分元方案是（）4、當(dāng)考慮地震載荷作用時(shí)，計(jì)算一次加兩次應(yīng)力強(qiáng)度范圍和峰值應(yīng)力范圍使用（）作為計(jì)算條件。5、按固容規(guī)2009版規(guī)定，下列容器部件劃為主要受壓元