《ANSYS10.0基础及工程应用》考查要求
一、课程考核方式
撰写课程结课论文。
二、论文撰写范围
在掌握有限元基本理论及方法的基础上，运用《ANSYS10.0基础及工程应用》课程所学的建模，分网，加载，求解及后处理知识，针对某一你所熟悉的产品、设备或零件进行有限元计算分析。
三、论文撰写要求
１．论文按科技论文的标准格式撰写，包括有题目、作者、单位（班级、学号、联系方式）、摘要（200字左右）、关键词（3—4个）、正文及参考文献（包括作者姓名、文献名、出版社所在地、出版社名、出版时间等），正文引用文献要标出，严禁抄袭。
２．全文字数不少于3000字。
３．参考文献至少５篇。
4．统一以武汉理工大学华夏学院论文纸。
有限元分析课程要求
要求：1）个人至少分析3种方案并独立完成（可选择一个模型三种不同方案或三个不同模型的有限元分析；题目可从上机指南，有限元分析大作业试题中选择或自行选择算例），并将计算
结果分析在论文中较详细分析说明（包括几何模型视图、单元模型视图、结果云图，矢量
分布图，列表，命令流等及结果分析说明。
）
2）课程论文应包括以下部分：（正文5号字体）
A、引言；
B、问题描述及几何建模；
C、有限元建模（单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件
处理、求解控制）
D、计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、正确性分析评判，如同一模型
则必须进行多方案计算比较，需讨论节点规模增减对精度的影响分析、单元
改变对精度的影响分析、不同网格划分方案、不同结构对结果的影响分析等）
E、结论
F、参考文献
3）12月1日前必须完成，并递交课程论文报告（报告要求打印）。
4）学生的课程总评成绩由平时成绩（占30%）和期末考查成绩（占70%）两部分构成。
平时成绩中包括出勤、作业、上机操作、学习主动性等。
有限元分析结课报告评分标准
评阅点评分标准分值
引言论证严谨、思路清晰、逻辑性强、有较强说服力，引文准确10 论证较严谨、思路较清晰、符合逻辑、有一定说服力，引文准确8 思路较清晰、引文较恰当 5 有一定的说服力 3 完全抄袭他人工作，没有自己的劳动。
0
问题描述及建模分析问题描述清晰，模型建模方法正确，有详细的建模过程说明；20 问题描述较清晰，模型建模方法较正确，有较详细的建模过程说明；18 基本正确15 建模说明较简单10 完全抄袭他人工作，没有自己的劳动。
0
有限元建模及AN SYS 软件分析过程：单元选择、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制正确，有独到之处，
分析过程详细。
20
单元选择、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制较正确，软件分析
过程较详细。
在网格划分方案，边界条件处理等中尚有一定不足。
18
单元选择、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制基本正确，有分析
过程，但网格划分，边界条件处理等存在较明显缺点；
15 有一定的分析过程，但不详细；10 紊乱、自相矛盾、大段抄袭他人文章0
计算结果及结论位移、应力等计算结果精确，仿真结果分析透彻全面，善于独立思考，并有独
到之处。
允许有微小的毛病和不足存在。
20 位移、应力等计算结果较正确，仿真分析结果较全面；18 位移、应力等计算结果基本正确，但存在某些缺点，计算结果精度一般，结果
分析较肤浅。
15 有较明显错误；10 完全抄袭他人工作，没有自己的劳动。
0
论文结构结构严谨、逻辑严密、层次清晰20 结构合理、符合逻辑、层次分明18 结构基本合理、层次比较清楚、文理通顺15 有不合理部分，逻辑性不强10 结构混乱、文不对题、或有严重抄袭现象0
规范化格式完全符合规范，字数完全符合要求10 格式比较规范，字数偏少8 格式基本符合规范，但有个别地方不足，字数较少 5 格式规范性尚可，但不足之处较多，字数太少 3 格式不规范或字数严重不足0
总分100
有限元分析大作业试题
论题1：夹具支架的强度分析
夹具支架的结构如图所示，各部件均有铝制材料制成，工作状态下，底板由三个螺栓固定，在竖向主支撑板上开有定位孔，并在该板顶部侧面承受载荷，根据实际要求，这里仅考虑支架总体的强度，不考虑螺栓连接带来的局部效应，将载荷简化为主支撑板顶部侧面的水平集中力F（如图），大小为10KN。
夹具底部竖向受到约束，地面螺栓孔边各点不产生水平位移。
螺栓和定位孔的半径均为R，主支撑板和底板厚为T，筋板厚为T/2，铝质材料的弹性模量E=76GPa。
泊松比V=0.32。
进行夹具支架的有限元分析，并对以下几种计算方案进行比较（任选一种）：1．改变的结构参数或筋板位置，分析结构参数对受力结果的影响（三种）2．分别采用自由网格，sweep分网等不同的网格划分策略，分析不同分网策略对计算结果的影响（三种）；
论题2 卫星受力分析
如图所示的一个空间卫星，在剪切板与上、下平台外边缘的点上的线位移被约束，沿Z轴以98m/s2 的加速度运行，上、下平台，圆柱面及剪切板的材料为铝，弹性模量E=72.39GPa，泊松比v=0.33，密度ρ=2931kg/m3,适应锥材料为钛，弹性模量E=110.3GPa，泊松比v=0.16，密度ρ=4644kg/m3, 分析卫星的变形及受力情况，并对以下几种计算方案进行比较（任选一种）：
1．改变的结构参数，分析结构参数对受力结果的影响（三种）；
2．分别采用不同的网格划分策略，分析不同分网策略对计算结果的影响（三种）；
论题3 传热结构的热分析
一传热结构如图所示，两个阴影面上A，B上的温度分别为50°C和135°C，中间传热部分C的环境温度为30°C。
对流传热系数为20W/(m2•K)，该结构各部分为同一材料，其传热系数随温度而变，T=100°C时，传热系数为14.6538 W/(m2•K)；T=600°C时，传热系数为22.6087 W/(m2•K)；T=1400°C时，传热系数为31.8197W/(m2•K)；分析传热结构在温度、对流等载荷作用下的稳态温度分布情况，并改变A，B面位置（三种不同情况）；，分析其对温度分布情况的影响
论题4：坝体有限元分析
图示无限长刚性地基上的三角形大坝，受齐顶的水压力作用，试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析，并对以下几种计算方案进行比较：
1） 分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角
形单元计算；
2） 分别采用不同数量的三节点常应变单元计算； 3） 当选常应变三角单元时，分别采用不同划分方案计算。
10M
6M
不同划分方案试例
论题5：正方形平板的有限元建模与变形分析
图示为一带圆孔或方孔的单位厚度（1M ）的正方形平板，在x 方向作用均布压力0.25Mpa ，试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对平板进行有限元分析，并分别就圆孔和方孔结构对以下几种计算方案的计算结果进行比较：
1） 分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算； 2） 分别采用不同数量的三节点常应变单元计算； 3） 比较圆孔和方孔孔边应力水平； 在y 轴上，圆孔边应力的精确解为：MPa
x 75.0-=σ，在x 轴上，孔边应力的精确解
为：MPa
y
25.0=σ
6mm
x
y
0．25MPa
0．25MPa
48m
论题6：悬臂梁的有限元建模与变形分析
图示为带方孔（边长为80mm ）的悬臂梁，其上受部分均布载荷（p=10Kn/m ）作用，试采用一种平面单元，对图示两种结构进行有限元分析，并就方孔的布置（即方位）进行分析比较，如将方孔设计为圆孔，结果有何变化？（板厚为1mm ，材料为钢）
300
500
900
450
250
250
300
500
900
450
250 250
1 KN 1 KN
论题7 板-梁组合结构有限元分析
如图所示板-梁结构，板件上表面施加随时间变化的均布压力，计算在下列已知条件下结构的瞬态响应情况。
全部采用A3钢材料，特性：杨氏模量=2e112
/m
N ，泊松比=0.3，密度=7.8e33
/m
Kg ，
板壳： 厚度=0.02m ，四条腿（梁）的几何特性：截面面积=2e-42
m ，惯性矩=2e-84
m 宽度=0.01m ，高度=0.02m ，并对以下几种计算方案进行比较（任选一种）： 1． 改变的结构参数，分析结构参数对瞬态响应情况的影响（三种）； 2． 分别采用不同压力载荷与时间的关系曲线，分析压力载荷与时间的关系曲线对计算结果的影响（三种）；
图 质量梁-板结构及载荷示意图
压力载荷与时间的关系曲线见图所示。
压力（N/m2）
10000
5000
0 1 2 4 6 时间（s ）
图 板上压力-时间关系。