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文档简介

1、考试时间填写： 2015 年 01月 日 午 考试用中南林业科技大学课程考试试卷学院 土木工程与力学学院 专业班级 年级 2012级 姓名 学号 装订线(答题不得超过此线)课程名称： 有限单元法及程序设计 试卷编号： B卷 考试时间： 120分钟 考试方式： 开卷 题号一二三四五六总分得分应得分101515151035100实得分注意：请将专业班级、姓名、学号填写清楚；请在试卷上作答，答题只有结果无过程不给分。一、（10分）已知某单元得单元刚度矩阵如下，试根据所学知识判断单元刚度是否正确，如不正确，请说明理由。答：（1）正确 错误 （在正确答案前划） （2）理由： 主对角元素恒为正； 具有对称

2、性； 主对角元素应大于零。二、（15分）如图所示刚架，荷载q=12kN·m，F1=10kN，F2=10kN，M=16kN·m，总体坐标系和局部坐标系如图所示，试求结点4的等效结点荷载F4=Fx Fy M。解：（1） 局部坐标下单元荷载列阵 （2） 整体坐标下单元荷载列阵（3）等效结点荷载 Fd= 0 -9 -16 （4）等效结点荷载 F4= 5 20 -10 有限单元法及程序设计 B卷 第5页/共5页三、（15分）如图所示刚架，已知所有杆件截面尺寸相同，弹性模量E=20Pa，截面面积A=0.2m2，截面惯性矩Iz=1/25m4，荷载q=12kN·m，F=10kN，

3、结点4的位移为4= 0.78 22.308 5.618，考虑杆件轴向变形，试求局部坐标下单元的内力。解：（1）局部坐标系下单元刚度矩阵：（2）局部坐标系下单元结点位移列阵：（3）局部坐标系下单元杆端力列阵： （4）局部坐标下单元的内力 四、（15分）已知图示结构，整体坐标下两杆件的单元刚度矩阵如下，总体坐标系和局部坐标系如图所示，试按照先处理法计算结构的总体刚度矩阵。解：五、（10分）（1）对图a所示结构，按照先处理法进行离散（含单元、结点、结点位移编码，忽略结构轴向变形，在图b上标注）；（2）按照先处理法离散后，结构的刚度矩阵K的大小为（ ）行（ ）列（请将结果直接写入括号）。解：六、（35分）设有一等厚矩形薄板，边长l=1m，划分为两个个单元，其边上受如图所示均布载荷作用，弹性模量E=100，泊松比=0，厚度t=1，已知单元刚度矩阵，按照图示结构离散后：（1）计算单元的几何矩阵B；（2）按照先处理法

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