2014第一期(20140918)SAD设计考试题(附答案)

1、简答题（每题5分，共30分）:1、有限元中，是怎样处理分布载荷的。并用圣维南定理解释。答：将分布载荷等效成节点力施加在节点上。圣维南原理解释：分布于弹性体上一小块面积（或体积）内的载荷所引起的物体中的应力，在离载荷作用区稍远的地方，基本上只同载荷的合力和合力矩有关；载荷的具体分布只影响载荷作用区附近的应力分布，所以可以将分布载荷等效成节点力，只要他们的合力和合力矩一样就行。2、线性化路径的选择准则和去做一个线性化的路径实例。答：所谓等效线性化就是把实际应力曲线用静力等效的办法淼级性北处理“厲悴过稈是半选择应力校核线，也叫做应力分类线取一股透在几何不连续的部住、厚度或曲率变化的部位獗及开孔、接管

2、黠局部不连续前地方1应当包括丑类应力堆犬值可能岀现的地方；也应选择连按所选皑险部位两亍表面间的最短线3、SIIIS15KSm的理论依据以及板壳模型能否用这个评定3）次薄膜册一氏弯曲应力强度$皿据（1）所述*对一次弯曲应力人1饥它屋由矩形戴临貢梁的弯曲应力分布揽根限分析而得来（SL6.5J节h因为初屈槪载荷“单炷扱限载荷）与扱限载荷之间有个应力重分布的过程,町进一步歳挥低应力区的承载潸力*所収较对总休薄腱应力婴求放松一些+服丄二I辰阳对于咼，在鬥作用区城所有机械栽荷引迥的薄膜应力都归人巧“在巴IO-t8局部薄膜应力的眶分布范阖以外则归属于匕因此，P与匕不会并存口所吐不论是几+P.或氏+马部阳1,

3、5為工軟制，但其中几部分还要满足（D中的规定条件.故取久三l.5KSm.4、SIV3Sm为什么不考虑载荷系数K答：因为SIV考虑的结构的安定性，根据安定性的定义，结构在安定下，最大名义应力要小于2倍屈服强度。而3Sm就是2倍屈服强度。已经没有富余量了，所以不能增加载荷系数K。5、应力分类法适用于哪一种材料，是否适用于灰铸铁。为什么。适用于有较好塑性的材料，不适用于灰铸铁。应力分类法中，SII以及SIII都考虑了材料中的应力重分布，而灰铸铁属于脆性材料，一旦到达屈服点，很快就发生断裂，基本上没有应力重分布的过程，所以应力分类不适应与灰铸铁。6、塑性力学和弹性力学的特点及区别塑性力学拘基本陋定和弹

4、件力学口材料力学-样，即假定材料均匀I各向同性.杞料足压续介质軽袞际上，当材料遇人塑ItWJn,矣表理出仔向异件与人均匀学叫如果恢比.那问軀就金左得十分复杂其至不口解.故而保留均勻、各向同性的假设,除此之外*浪畢酿性礎把的特点乂补充了以下几点：平均正应力尙-+用不戢响屈服条件仙载条件，根抵予丄2节所述它只引起弹性变羽；3怵积唱化杲弾杵的；氓木考虑时间因嘉对材料性质的影响，也盟当载荷柞用以后+材料対变形vKPS半巾不随时冋处化。总结WLFf述.塑畔力吒主耍特点是:2）由于在丿川稱勺卸载过理中眼从不同規1）应力与应变呈非钱性爻系审徉，如图乩20“应力与应喪之闾不存在单值対应关系，匠一应力可对应于不

5、同的应空*如E可对应十S、二个应变反之亦然、应力的大小不仅勺当片旳应变人小有先,还与应喪的历史有关可以自己再总结一下。问答题（共30分）1、分析材料单向拉伸试验各阶段试件的典型变形情况（10分）2.6A曲力一应变关解曲St为了解决結构的强度与刚度问題,需要用奧駙方送来研究材料的力学性质0静拉伸试验是研究金JH材料右学性质的重要方擡，通过这个试验可以鴉道材料的许墨重要的力学性质*最令我们关注的是单向拉忡时的应力-应变关系曲线TOC o 1-5 h z在常温、常压“常速的博况Tt对锅试件进行謀廿、拉忡试曉，可得如图24中所示的血力-应瓷关累曲齐孑_细横坐标肯应变皿纵坐标为应力图中“点对应的规坐标叶

6、称斉“比例极限J比例极限就/广、涎是材料的应变与应力成正比的最大应力值*開为直/线*此阶段是线性彈性阶段，材料腹从胡克定障勺。*尺点对应的纵坐标一叫肯熾性极限s应力超过图h直曲-应唾关乘曲线了弹性枫限以后，若外力去HU#会留有残余变形。弹性概限与比例极限二耆意文不同，但试验效值很接逬，在工程实用中則认为二者没什么差别名称也常淮混用住点对应的飙坐标为屈眼扱限J它是弹性与理性的分界点，若到达匚点后再卸去裁荷it时便令产生塑性变形,在几乎不变的应力之下变形继皴墙加握生醴性流动。CD称为强化阶段.在强化阶段若笑增加变形碣需嘤增如载荷口在噩性力学中，根揺财料的特点建立了不同的鞭化模型*当试芹的拉力达到最

7、大值时曲线上堆高点对应的应力值即为“强度扱限6=是试杵能够承矍的盘夭力与它的横截面原有面积的比2、按第三、第四强度理论计算应力，并评定。（8分）这个很简单了，自己算。3、卧式容器，疲劳，有内部介质，简述有限元分析过程（4分）建立几何模型，可以考虑对称性，简历1/2或1/4模型。在几何模型上建立网格模型，包括材料，网格，节点在网格模型上建立包括边界条件力学模型，包括约束和载荷,以及想要的输出结果。设定求解类型，以及选择恰当的求解器生产求解器能求解的输入文件利用求解器对输入文件进行求解，并输出解算结果文件读取结果文件，进行后处理，包括线性化等等。考虑地震载荷时怎么施加（4分）地震载荷可以通过施加加

8、速度来模拟，具体的加速度值可以参照相关的标准进行求解。需要考虑内部介质时，有两种方法，一种就是讲内部介质与设备本身按等效密度折算到设备材料上，另一种可以通过质量单元，并通过rb3单元连接到设备内壁节点上。当然了，如果需要精确考虑就需要进行液晃耦合计算了。JB4732对疲劳容器的规定。（4分）4732对疲劳容器的规定，翻书吧。基本就是焊缝磨平，倒圆角这些了。2014年北京有限元设计、审核考试部分填充、判断题1、JB4732中采用（）强度理论。2、在有限元计算中采用积分计算通常在单元内选取某些点作为积分点,把这些点的坐标值代入,算出被积函数值,再乘以（）,然后示其总,得到近似积分值3、在有限元分析中，板壳结构沿厚度方向的合理分元方案是（）4、当考虑地震载荷作用时，计算一次加两次应力强度范围和峰值应力范围使用（）作为计算条件。5、按固容规2009版规定，下列容器部件划为主要受压元