CAE 仿真工程师考试试卷及答案

CAE仿真工程师考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.有限元法的核心思想是将连续的求解域离散为______的单元组合体。2.ANSYS软件中，用于几何建模和网格划分的前处理模块是______。3.实体单元Solid185属于______阶单元（线性/二次）。4.边界条件中，限制某方向位移的约束称为______约束。5.材料的弹性模量E反映材料的______能力。6.模态分析中，第n阶模态对应结构的第n阶______。7.接触类型中，允许法向分离但切向无滑动的是______接触。8.网格质量指标中，衡量单元形状偏离理想形状程度的是______。9.CAE仿真流程的三个核心步骤是前处理、______和后处理。10.ABAQUS软件中，适合冲击碰撞问题的求解器是______求解器。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.薄板结构分析优先选择的单元类型是（）A.实体单元B.壳单元C.梁单元D.杆单元2.接触分析中，主从面选择的基本原则是（）A.主面网格更细B.从面网格更细C.主从面网格相同D.无要求3.显式动力学求解器最适合分析的问题是（）A.静态结构B.稳态热传导C.汽车碰撞D.线性振动4.模态分析的主要目的不包括（）A.确定结构固有频率B.分析振型C.计算应力分布D.识别共振风险5.材料非线性不包括（）A.塑性B.蠕变C.粘弹性D.几何大变形6.网格划分中，六面体单元与四面体单元相比，优势是（）A.网格生成简单B.计算精度高C.适合复杂几何D.节点数少7.ANSYS中，UX表示（）A.X方向位移B.Y方向位移C.X方向应力D.Y方向应力8.后处理中，常用的等效应力是（）A.第一主应力B.vonMises应力C.第三主应力D.剪应力9.ABAQUS中，用于定义材料属性的模块是（）A.PartB.PropertyC.StepD.Interaction10.有限元分析中，网格过渡的目的是（）A.提高计算效率B.降低网格质量C.简化模型D.增加单元数量三、多项选择题（共10题，每题2分，多选、少选均不得分）1.有限元分析的基本步骤包括（）A.前处理B.求解C.后处理D.模型验证2.常见的CAE仿真软件有（）A.ANSYSB.ABAQUSC.COMSOLD.LS-DYNA3.材料的本构模型包括（）A.线弹性B.弹塑性C.粘弹性D.蠕变4.接触分析的关键参数有（）A.摩擦系数B.接触刚度C.主从面选择D.载荷大小5.网格划分的基本原则有（）A.单元大小与应力梯度匹配B.避免过度细化C.保证网格质量D.优先用四面体单元6.模态分析的核心参数是（）A.固有频率B.振型C.阻尼比D.应力分布7.非线性分析的类型包括（）A.几何非线性B.材料非线性C.接触非线性D.线性振动8.后处理中常用的结果类型有（）A.位移B.应力C.应变D.频率9.ANSYS前处理的主要操作有（）A.几何建模B.网格划分C.材料定义D.求解设置10.ABAQUS显式求解器的特点是（）A.无条件稳定B.适合瞬态大变形C.计算效率高D.适合静态问题四、判断题（共10题，每题2分，正确打√，错误打×）1.有限元法通过离散化将连续体转化为单元集合求解（）2.六面体单元的计算精度比四面体单元高（）3.模态分析不需要施加外部载荷（）4.接触分析中，从面网格应比主面网格更细（）5.显式求解器适合静态结构分析（）6.材料的泊松比最大不超过1（）7.网格质量越高，计算效率一定越高（）8.ANSYS中，UX约束表示限制X方向的位移（）9.ABAQUS标准求解器适合冲击碰撞问题（）10.CAE仿真结果可直接作为设计依据，无需实验验证（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述CAE仿真的基本流程。2.有限元分析中，单元类型选择的基本原则是什么？3.模态分析的主要目的及典型应用场景有哪些？4.接触分析中，主从面选择的注意事项有哪些？六、讨论题（共2题，每题5分）1.在汽车碰撞仿真中，如何选择合适的求解器（显式vs标准）？说明理由。2.如何提高CAE仿真结果的准确性？结合实际操作说明。---答案一、填空题1.离散（或“有限个”）2.DesignModeler（或“DM”）3.线性4.位移5.抵抗弹性变形6.固有频率（或“振动频率”）7.无分离8.偏斜度（或“雅可比比”）9.求解10.显式二、单项选择题1.B2.B3.C4.C5.D6.B7.A8.B9.B10.A三、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABC5.ABC6.ABC7.ABC8.ABCD9.ABC10.AB四、判断题1.√2.√3.√4.√5.×6.×7.×8.√9.×10.×五、简答题1.CAE仿真流程：①前处理：几何建模→材料定义→网格划分→边界条件/载荷施加；②求解：选求解器，设置参数运行；③后处理：提取位移、应力等结果，生成云图/曲线；④验证：对比实验/理论数据，修正模型。2.单元选择原则：①几何特征：薄板选壳、梁选梁、实体选实体；②分析类型：线性选线性单元，非线性选二次单元；③精度要求：六面体精度高于四面体；④效率：简单几何优先六面体，复杂几何用四面体。3.模态分析目的：确定固有频率、振型、阻尼，识别共振风险。应用：机械振动分析、结构抗振设计、故障诊断、刚度优化。4.主从面注意：①主面刚度大、网格粗，从面刚度小、网格细；②从面节点落在主面内，避免穿透；③不反转主从面；④多体接触合理分配，保证接触稳定。六、讨论题1.汽车碰撞选显式求解器：①碰撞是瞬态大变形、非线性问题，显式无条件稳定，无需迭代收敛；②隐式求解器对大变形易收敛困难，效率低；③显式用中心差分法，适合高速冲击；④能有效处理材料塑性变形与接触非线性。2.提高准确性方法：①模型验证：对比实验数据（如材料拉伸、模态试