有限元基础期末测试

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1、《有限元基础》期末测试一、结构线性静力分析如图所示的托架，其顶面承受的均匀分布载荷。托架通过有孔的表面固定在墙上，托架是钢制的，弹性模量，泊松比，托架尺寸如图，单位为英寸。试通过ANSYS求其变形图及vonMises应力分布图。对题目分析。进行建模，网格划分托架网格图施加约束后，就可以对实体进行加载求解，托架变形图托架变形图输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的对比，虚线部分即为托架的原型，托架变形图可看出，由于载荷的作用，托架上面板明显变形了，变形最严重的就是红色部分，这是因为其离托板就远，没有任何物

2、体与其分担载荷，故其较容易变形甚至折断。这是我们在应用托架的时候应当注意的。节点位移图托架vonMises应力分布图上面两个图为托架的应力分布图，由图可看出主要在两孔处出现应力集中，也就是说这些地方所受的应力的最大的，比较容易出现裂痕。我们在应用托架的时候，应当注意采取一些设施，以便减缓其应力集中。特别是在施加载荷时，绝对不能够超过托架所能承受的极限，否则必将导致事故的发生。一、动力分析如图1有一梁板结构，板的四角由四根梁固定支撑，板质量集中于中央。梁板材料相关参数为弹性模量，泊松比，密度。板的厚度，板长

3、，宽，板的质量。梁长，截面面积为，惯性矩为，现在板的表面施加均匀压力载荷如图2。试研究该梁板结构的瞬态动力响应。图1图2图1图2建立有限元分析模型并附加动力节点146的位移时间历程结果一、非线性屈曲分析如图，一根长，截面高度，截面面积，惯性矩的细长杆受轴向载荷的作用，若沿X方向取10个主自由度，求其屈曲模态。变形图进行建模，施加边界条件和载荷，进行分析得：从输出窗口中，可查到屈曲荷载系数为38.552928。一、热分析MCM的结构如图所示：其中大芯片热流密度60.1×106W/m3，小芯片为61.54

4、×106W/m3，周围空气温度25，对流换热系数10W/(m2.K)。MCM截面图MCM俯视图MCM结构参数和材料属性模型组件材料尺寸（mm）导热系数（W/m.K）芯片硅8×8×0.65，5×5×0.6582芯片凸点5Sn/98Pb10×10,6×6,Φ0.3,Height:0.2,Pitch:0.7536基板聚酰亚胺40×40×1.50.2焊料球37Sn/63Pb26×26,Φ0.6,Height:0.4,Pitch:1.2750PCBFR4100×100×1.58.37，8.37，0.32热介质材料导

5、热脂Thick:0.151粘接剂粘接剂Thick:0.151.1热扩展面铜40×40×1.5390热沉铝Base:46.5×46.5×1.5,Pinnumber:16,Pinheight:82401、建模网格划分MCM网格划分图分析处理(温度云图)结果