FEM-Anwendungen Quiz: Testen Sie Ihr Wissen in Strukturanalyse, Wärmeübertragung und Strömungsmechanik

Question 1

Welche der folgenden Aussagen zur Finite-Elemente-Methode (FEM) ist korrekt?

Accepted Answer

Die FEM ist eine numerische Methode zur Lösung partieller Differentialgleichungen.

Answer

Die FEM ist nur für Probleme mit einfachen Geometrien anwendbar.

Answer

Die FEM ist eine exakte Methode zur Lösung von Randwertproblemen.

Question 2

Welches der folgenden Finite-Elemente wird am häufigsten für die Strukturanalyse verwendet?

Accepted Answer

Balkenelement

Answer

Volumenelement

Answer

Plattenelement

Answer

Schalenelement

Question 3

Welche der folgenden Randbedingungen kann bei der FEM nicht berücksichtigt werden?

Accepted Answer

Nichtlineare Randbedingungen

Answer

Lastrandbedingungen

Answer

Temperaturrandbedingungen

Answer

Verschiebungsrandbedingungen

Question 4

Welches der folgenden numerischen Verfahren wird bei der Lösung von FEM-Gleichungssystemen verwendet?

Accepted Answer

Direkte Löser

Answer

Zerlegungsmethoden

Answer

Iterative Löser

Answer

Finite-Differenzen-Methoden

Question 5

Welche der folgenden Anwendungen der FEM findet sich in der Wärmeübertragung?

Accepted Answer

Berechnung von Temperaturverteilungen in elektronischen Bauteilen

Answer

Analyse von Spannungen in Brücken

Answer

Modellierung von Luftströmungen in Gebäuden

Question 6

Welche der folgenden Aussagen zur Konvergenz der FEM ist korrekt?

Accepted Answer

Die FEM konvergiert gegen die exakte Lösung, wenn das Netz verfeinert wird.

Answer

Die FEM konvergiert immer gegen eine Lösung.

Answer

Die Konvergenzrate der FEM ist unabhängig von der Geometrie des Problems.

Question 7

Welche der folgenden Annahmen wird bei der FEM gemacht?

Accepted Answer

Das Problemgebiet kann in kleinere Elemente unterteilt werden.

Answer

Die Lasten sind statisch.

Answer

Das Materialverhalten ist linear.

Question 8

Welches der folgenden Kriterien wird verwendet, um die Genauigkeit einer FEM-Lösung zu bewerten?

Accepted Answer

Konvergenzverhalten

Answer

Speicherbedarf

Answer

Anzahl der Elemente

Answer

Rechenzeit

Question 9

Welche der folgenden Softwareanwendungen wird häufig für die FEM-Analyse verwendet?

Accepted Answer

ANSYS

Answer

Excel

Answer

MATLAB

Answer

AutoCAD

Question 10

Welches der folgenden Probleme eignet sich am besten für eine FEM-Analyse?

Accepted Answer

Analyse von Spannungen in einem komplexen Bauteil

Answer

Lösung einer linearen Gleichung

Answer

Modellierung der Bewegung eines Pendels

Answer

Berechnung des Flächeninhalts eines Rechtecks

Question 11

Welche der folgenden Aussagen zur FEM ist **falsch**?

Accepted Answer

Die FEM ist eine exakte Methode, die die genaue Lösung für alle Probleme liefert.

Answer

Die FEM basiert auf der Diskretisierung eines kontinuierlichen Körpers in kleine Elemente.

Answer

Die FEM kann zur Lösung von Problemen in der Strukturanalyse, Wärmeübertragung und Strömungsmechanik eingesetzt werden.

Question 12

Welche Art von Elementen wird typischerweise in der FEM zur Modellierung eines dünnen Blechs verwendet?

Accepted Answer

Schalenelemente

Answer

Balkenelemente

Answer

Volumenelemente

Answer

Punktelemente

Question 13

Welches Verfahren wird in der FEM zur Lösung des Gleichungssystems verwendet?

Accepted Answer

Direkte oder iterative Lösungsmethoden

Answer

Analytische Methoden

Answer

Differenzengleichungen

Answer

Fourier-Transformation

Question 14

Eine Spannungsanalyse eines komplexen Bauteils mit mehreren Löchern wird durchgeführt. Welche Art von Netzverdichtung sollte für eine höhere Genauigkeit verwendet werden?

Accepted Answer

Netzverdichtung in der Nähe der Löcher

Answer

Netzverdichtung in der Mitte des Bauteils

Answer

Gleichmäßige Netzverdichtung über das gesamte Bauteil

Question 15

Welche Anwendung der FEM ermöglicht die Simulation von Wärmefluss durch eine Wärmedämmung?

Accepted Answer

Wärmeübertragung

Answer

Strömungsmechanik

Answer

Schwingungsanalyse

Answer

Strukturanalyse

Question 16

Wie wirkt sich die Verwendung von höheren Ordnungselementen auf die Genauigkeit der FEM-Lösung aus?

Accepted Answer

Erhöhte Genauigkeit

Answer

Zunehmende Rechenzeit

Answer

Keine Auswirkungen auf die Genauigkeit

Answer

Geringere Genauigkeit

Question 17

Ein Flugzeugflügel wird mit der FEM auf seine Festigkeit bei verschiedenen Flugbedingungen getestet. Welche Art von Analyse wird durchgeführt?

Accepted Answer

Strukturanalyse

Answer

Wärmeübertragung

Answer

Strömungsmechanik

Answer

Schwingungsanalyse

Question 18

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Verwendung der FEM zur Simulation von Flüssigkeiten?

Accepted Answer

Die FEM kann verwendet werden, um Strömungsfelder und Druckverteilungen in Flüssigkeiten zu simulieren.

Answer

Die FEM ist nicht geeignet für die Simulation von Flüssigkeiten.

Question 19

Welche Parameter beeinflussen die Genauigkeit der FEM-Lösung **nicht** direkt?

Accepted Answer

Größe des Analysemodells

Answer

Art der Elemente

Answer

Anzahl der Elemente

Answer

Materialeigenschaften

Question 20

Welche der folgenden Anwendungen der FEM erfordert die Simulation von komplexen Strömungsphänomenen?

Accepted Answer

Aerodynamische Analyse eines Rennwagens

Answer

Berechnung der Festigkeit einer Brücke

Answer

Schwingungsanalyse eines Gitarrenhalses

Answer

Wärmeübertragung durch eine Wand