兰州交通大学
2015 级硕士研究生考试试卷
课程名称ANSYS应用考试形式（开卷，上机考查）
二○一五——二○一六学年第二学期
学院专业学号姓名
题次一二三四五总分评卷人
分数
评分
第一题：上机完成任意平面桁架结构的轴力计算和位移计算，并将结构图、轴力图和竖向位移
图复制粘贴到试卷上（每个学生桁架应该不同，要求背景为白色，20分）
图1-2平面桁架竖向位移图
图1-1平面桁架结构图
图1-3平面桁架轴力图
图2-2钢架轴力图第二题：上机完成某钢架结构的内力计算和位移计算，并将矩图、剪结构图、弯力图和轴力
图复制粘贴到试卷上（要求如下：1每个学生的结构图应该不同，2、钢架结构中至少要包
含刚结点、铰节点和分布荷载，要求背景为白色，20分）
图2-1钢架荷载结构图
图2-3钢架剪力图
图2-4 钢架弯矩图
第三题：创建一个长宽高分别为2×1×1的长方体，从中挖去两个半径0.25且正交放置的圆柱，对开洞长方体分别进行映射网格和扫略网格划分，将网格划分结果（单元图）复制到试卷上，并写明思路过程或付命令流。
（20分）
图3-1映射网格图
表31 映射网格命令流
!划分带两孔长方体的扫掠
网格划分
finish
/clear
/prep7
a=1
r=0.25
et,1,mesh200,6
et,2,mesh200,10
blc4,,,2*a,a,a
cyl4,a/2,a/2,r,,,,a
wprota,,90
cyl4,1.5*a,a/2,r,,,,-a
vsbv,1,2
vsbv,4,3
wprota,,,90
wpoff,,,a/2
vsbw,all
wpoff,,,a/2
vsbw,all
wpoff,,,a/2
vsbw,all
wpcsys
wpoff,,a/2,a/2
vsbw,all
wprota,,90
vsbw,all
wpcsys
esize,0.1
lccat,34,146 lccat,54,133
lccat,130,56
lccat,37,143
asel,s,loc,z,a
asel,r,loc,x,0,a
mshape,0,2d
mshkey,1
amesh,all
lsel,s,lccat
ldele,all
asel,s,loc,z,a
asel,r,loc,x,0,a
extopt,esize,10
extopt,aclear,1
vext,all,,,,,-a
lccat,57,71
lccat,2,45
lccat,65,72
lccat,78,68
asel,s,loc,y,a
asel,r,loc,x,a,2*a
mshape,0,2d
mshkey,1
amesh,all
lsel,s,lccat
ldele,all
extopt,esize,10
extopt,aclear,1
vext,all,,,,-a
图3-2扫略网格图
!划分带两孔长方体的扫掠网格划分finish
/clear
/prep7
a=1
r=0.25
et,1,mesh200,6 et,2,mesh200,10 blc4,,,2*a,a,a
cyl4,a/2,a/2,r,,,,a wprota,,90
cyl4,1.5*a,a/2,r,,,,-a vsbv,1,2
vsbv,4,3
wprota,,,90
wpoff,,,a/2
vsbw,all
wpoff,,,a/2
vsbw,all
wpoff,,,a/2
vsbw,all
Wpcsys
wpoff,,a/2,a/2
vsbw,all
wprota,,90
vsbw,all
wpcsys
esize,0.1
amap,105,15,16,26,63
amap,107,16,13,60,26
amap,108,13,14,28,60
amap,103,15,14,28,63
lesize,94,,,5
lesize,79,,,5
vsel,s,loc,x,0,a
vsweep,all
asel,s,loc,y,a
asel,r,loc,x,a,2*a
lccat,2,45
lccat,57,71
lccat,68,78
lccat,65,72
mshape,0,2d
mshkey,1
amesh,all
vsel,s,loc,x,a,2*a
vsweep,all
allsel
/view,1,1,2,3
eplot
第四题|：结合专业实际，自选题目在ANSYS中完成与本专业相关问题的分析，要求写明问题和分析过程，并将分析结果复制粘贴到试卷上（40分）
地铁明挖隧道结构动力学分析：
1.地铁明挖双线双箱隧道断面开挖；
2.建模：材料、实常数和单元内型定义，单元网格划分；
3.加载求解：对四周各节点施加U x和U y两个方向的约束，施加重力加速度，在节点上施加集中力；
4.后处理：查看结构变形图，弯矩图，轴力图，剪力图图4-1 初次求解后的变形及未变形图图4-2初次求解后的剪力图
图4-3 初次求解后弯矩图图4-4 初次求解后的轴力图5.去掉受拉弹簧，再进入求解处理器进行求解，直到计算结果中无受拉弹簧为止，最后进入后处理器列出单元的内力和位移值，以及输出结构的内力图和变形图。
图4-5去掉受拉弹簧求解变形及未变形图
图4-6 去掉受拉弹簧求解后弯矩图
图4-7去掉受拉弹簧求解轴力图
图4-8 去掉受拉弹簧求解剪力图地铁明挖隧道结构力学分析命令流如下：
/NOPR
KEYW,PR_STRUC,1
/PREP7
ET,1,BEAM3
ET,2,COMBIN14
R,1,0.5,0.0104167,0.5
R,2,30E6
MP,EX,1,30E9
MP,PRXY,1,0.2
MP,DENS,1,2500
SA VE
K,1,0,0,0
K,2,5,0,0
K,3,5,5,0
K,4,0,5,0
K,5,-5,5,0
K,6,-5,0,0
L,1,2
L,2,3
L,3,4
L,4,5
L,5,6
L,6,1
L,1,4
SA VE
LSEL,S,LINE,,1,7,1
LESIZE,ALL,,,10
TYPE,1
MA T,1
REAL,1
LMESH,ALL
/PNUM,KP,0
/PNUM,ELEM,1
/REPLOT
SA VE
!NGEN,ITIME,INC,NODE1,NODE2,NINC,DX,
DY,DZ,SPACE（通过阵列节点创建另外的节
点）
NSEL,S,NODE,,1,11,1
NSEL,A,NODE,,52,60,1
NSEL,U,NODE,,2
NGEN,2,100,ALL,,,,-0.75,,1
NSEL,S,NODE,,22,41,1
NSEL,U,NODE,,32
NGEN,2,100,ALL,,,,0.75,,1
NSEL,S,NODE,,43,51,1
NGEN,2,100,ALL,,,-0.75,,,1
NSEL,S,NODE,,13,21,1
NGEN,2,100,ALL,,,0.75,,,1
NSEL,S,NODE,,42
NGEN,2,100,ALL,,,-0.5,-0.5,,1
NSEL,S,NODE,,2
NGEN,2,100,ALL,,,0.5,-0.5,,1
NSEL,S,NODE,,12
NGEN,2,100,ALL,,,0.5,0.5,,1
NSEL,S,NODE,,32
NGEN,2,100,ALL,,,-0.5,0.5,,1
SA VE
TYPE,2
MA T,1
REAL,2
*DO,XX,1,60,1
NSEL,S,NODE,,XX
NSEL,A,NODE,,XX+100
E,XX,XX+100
*ENDDO
!D,NODE,LAB,V ALUE,LVLUE2,NEND,NINC,
LAB2,LAB3,LAB4,LAB5,LAB6（对节点施加
自由度约束）
/SOL
NSEL,S,NODE,,101,160,1
D,ALL,UX,0,,,,UY,,,,。