科目代码：3203     科目名称：有限元与程序设计

一、考试要求

重点考察考生对有限元基本概念的理解以及利用有限元方法解决实际问题的能力，并考察考生对有限元方法的基本运算和基本实施过程的掌握程度。

二、考试内容

线弹性有限元素法的基本方法及原理，涉及的基本元素包含：杆元；梁元；平面板元；空间问题及板弯曲问题。

具体内容包括：

1.基本概念：刚度矩阵特性；几何、物理、平衡基本关系式；有限元解题的基本步骤。

2.计算分析：坐标变换；杆系结构结点位移、结点力、内力、支反力求解。

3.形状函数及位移函数：形状函数性质；用插值法求元素的形状函数；位移函数收敛准则。

4.面积坐标：面积坐标定义；用面积坐标求单元形状函数。

5.结构对称性：利用对称性及反对称性简化结构，给出简化后的位移边界条件；对称性及反对称性应用。

6.等效载荷：计算集中力、面力、体力等效结点载荷。

7.等参变换： 等参变换基本思想；等参变换条件。

8.边界条件的处理：删行删列法；置大数法；置1法；斜支撑问题。

9.矩阵带宽：带宽定义；结点编号与刚度矩阵带宽的关系。

三、考试形式

考试形式为闭卷、笔试，考试时间为 2 小时，满分 100 分。

试卷题型主要分为问答题和计算题两类，计算题中又包括有证明、分析、应用等多种形式。满分100分，问答题约占30%，计算题占70%。

四、参考书目

1.王勖成编著.有限单元法.北京：清华大学出版社，2013

2.Tirupathi R. Chandrupatla, Ashok D. Belegundu(著)，曾攀（译）.工程中的有限单元法（第4版）.机械工业出版社，2013

3.陈国荣著著. 有限单元法原理与应用(第二版).科学出版社，2016