2012—2013学年度第1学期09土木工程专业《有限元法基础及应用》课程试卷注意事项：1.考生务必将自己姓名、学号、专业名称写在指定位置；2.密封线和装订线内不准答题。题号一二三总分分数一、填空题（共10个空，每个空2分，共20分）1.在弹性力学中，作用于物体的外力可以分为体力和。2.弹性力学的基本方程有、和。3.平面应力问题物理方程中的弹性常数、分别是什么含义、。4.平面问题中的三角形三结点单元有个自由度。5.单元刚度矩阵表达了节点位移与之间的转换关系。6.拉压单元的单元刚度矩阵为、扭转单元的单元刚度矩阵为。二、简述题（共3小题，共30分）第1页共6页装订线姓名专业年级：学号：考试时间密封线得分评卷人得分评卷人1.举例说明,在什么样的情况下可以将工程问题简化成平面应力问题?在什么样的情况下可以将工程问题简化成平面应变问题?（10分）2、请写出平面刚架单元的单元刚度矩阵，用拉压杆单元和只计弯曲的梁单元进行组合。（10分）第2页共6页装订线姓名专业年级：学号：考试时间密封线3.简述用有限单元法对结构分析的步骤（有限单元法的基本思想）。（10分）第3页共6页装订线姓名专业年级：学号：考试时间密封线得分评卷人三、应用题（共3小题，共50分）1.请写出边长为的等边三角形的形函数矩阵。（10分）2.图示桁架L=2m,各杆EA=1.6×106KN,试求桁架中、两单元在整体坐标系下的单元刚度矩阵。（20分）第4页共6页装订线姓名专业年级：学号：考试时间密封线3.用有限单元法对图示二杆结构进行分析，求结点位移。其中E(1)=E(2)=3×107Pa，A(1)=2A(2)=4cm2，L(1)=L(2)=20cm，P=10N。(20分)第5页共6页装订线姓名专业年级：学号：考试时间密封线第6页共6页装订线姓名专业年级：学号：考试时间密封线
