2020-LD092032《有限元方法》教学大纲.docVIP

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《有限元方法》教学大纲

课程代码：092032

课程名称：有限元方法

英文名称：FiniteElementMethod

课程学时（周数）：32学时

实验学时（周数）：16学时

开设时间：五

课程学分：2

适用专业：（2020）车辆工程

课程说明

1.课程性质

有限单元法与ANSYS应用是工学部本科生的选修课，该门课程是本专业学生必备的工程技术素质教育的基础，是提高工程意识以及开拓工程分析能力的重要理论与教学实践环节。

2.课程目标

1）培养学生掌握有限元分析理论。

2）具备使用先进的工具软件进行复杂结构分析的能力。

3）培养工程问题的协同解决，社会责任意识

毕业要求指标点与课程目标的对应关系

课程目标

毕业要求指标点

课程目标1

1、2

课程目标2

5、10

课程目标3

9

本课程的主要内容及学时分配

本课程总计2学分，总学时32学时，其中理论课16学时，实验16学时。

有限单元法是近几十年随着计算机的发展，而迅速发展起来的一门理论性、逻辑性、科学性与计算机实践能力都很强的现代设计先进技术手段。要求学生着重从物理直观入手，由浅入深地掌握有限单元法的力学基本理论和基本概念，以及工程结构的计算机力学分析方法。课程的重点是虚功原理、杆系结构有限单元法，平面问题有限单元法等。课程难点要求为学生的数学与力学基础要扎实。

课程的主要内容

章节

内容

讲授

（时数）

作业

（次/周）

第一章概述

1.1有限单元法的基本思想

1.2有限单元法的特点

1.3有限单元法的发展及其应用领域

2

第二章弹性力学基本理论

2.1弹性力学的基本假设

2.2弹性力学的基本概念

2.3弹性力学基本方程

2.4平面问题的基本理论

2.5弹性力学中的能量原理

2

第三章有限元分析过程概要

3.1有限元分析的目的和概念

3.2一维阶梯杆结构问题的求解

3.3有限元分析的基本流程

2

第一次作业

第四章杆梁结构分析的有限元方法

4.1杆梁结构分析的工程概念

4.2杆件有限元分析的标准算例

4.3梁件有限元分析的标准算例

2

第二次作业

第五章弹性力学有限元法

5.1有限元法求解问题的基本步骤

5.2连续体离散化

5.3单元分析

5.4整体分析

5.5边界条件处理

5.6求解、计算结果的整理和有限元后处理

2

第三次作业

第六章有限元分析中的若干问题

6.1有限元计算模型的建立

6.2减小解题规模的常用措施

2

第七章ANSYS建模与网格划分

7.1ANSYS的坐标系统

7.2ANSYS的建模

7.3网格划分

7.4耦合与约束

2

第八章ANSYS加载与求解

8.1载荷的概念

8.2加载

8.3求解

8.4后处理

2

期末综合测验

基本实验内容与学时

上机实验设置16学时，设置8个实验，每个实验2学时。

教学安排

本大纲仅列出达到教学基本要求的课程内容，不限制讲述的体系、方式和方法，列出的内容并非要求都讲，有些内容，可以通过自学达到教学基本要求。

CAI软件辅助教学可以节省大量时间，传递更多的信息量，建议广泛使用，并不断总结经验，完善CAI课件。

作业是检验学生学习情况的重要教学环节，为了帮助学生掌握课程的基本内容，培养分析、运算的能力，每章留有作业或者思考题。

实验是教学的一个主要环节，上机实验为16学时，

考核：（1）期末考查占总成绩的20%，（2）平时成绩占30％，实验成绩占50%。

执笔人：郝万军

审核人：李剑英

日期：2020年6月1日