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“CADCAE课程设计”教学教学大纲

《CAD/CAE技术课程设计》教学大纲CourseDesignofCADandCAETechnology

第一部分大纲说明

1.课程代码：

2.课程性质：专业选修课3.学时/学分：20/2

4.课程目标：“CAD/CAE技术课程设计”是一项重要的综合性和实践性教学环节，目

的在

于培养学生进一步熟练掌握先修各门课程的理论知识和实际应用，并综合应用各门课

程知识和方法解决工程实际问题，也是对各种CAD软件、有限元软件和其他应用软件较为

全面的训练。培养学生综合应用CAD/CAE技术解决工程实际问题，使学生掌握现代机械专

业最先进、最前沿的设计流程、方法和理念，培养学生的科研工作能力、自学能力、创新

能力和工程意识。

5.教学方式：课程设计、自学与讨论相结合6.考核方式：考察

7.先修课程：“三维CAD”、“有限单元法理论”、“机械优化设计”、“ANSYS程

序及应用”8.本课程的学时分配表序号1234教学内容一、液压支架优化设计二、

液压支架结构件模型创建三、液压支架有限元分析四、计算说明书和答辩理论学时2

882实验课时课堂讨论学时2222课外自学学时6242469.教材及教学

参考资料：（一）教材：

《CAD/CAE课程设计任务和指导书》本校自编（二）教学参考资料：

[1]高耀东.有限元理论及ANSYS应用[M].电子工业出版社,2021.[2]王新敏.

ANSYS工程结构数值分析[M].人民交通出版社,2021.

[3]李震,杨建鸣,韩靖芳等.机械三维建模教程:SolidWorks与SolidEdge应用[M].

机械工业出版社,2021.

[4]韩学锐.机械优化设计方法[M].冶金工业出版社,1985.[5]ANSYSHelp

[6]司炎飞.基于有限元法的液压支架优化设计研究[D].太原：太原科技大学硕士学

位论文，2021.

[7]鲁忠良等.液压支架设计使用安全辨析[M].北京：煤炭出版社，2021.[8]王国

法.液压支架技术[M].北京：煤炭出版社，1999.

[9]王国法.掩护式液压支架参数优化设计方法的研究[J].煤炭学报,1995,06:27-

32.[10]任锡义.液压支架整体动态特性仿真分析[D].太原理工大学,2021.

[11]刘新华，王国法，刘成峰，崔金玉.两柱大采高液压支架的整架有限元分析[J].

煤

1

炭科学技术，2021，08:93-96.

[12]MT312-2000.液压支架通用技术条件[S].2000

第二部分教学内容和教学要求

一、液压支架优化设计

教学内容和要求：

按重量和受力最小原则对液压支架进行多目标优化，以确定支架四连杆机构机构尺寸。

包括后连杆长度a、前后连杆上铰点距离b、前连杆长度c、前连杆下铰点的高度d、前后

连杆下铰点水平距离e、掩护梁长度g。

二、液压支架结构件模型创建

教学内容和要求：

用三维CAD软件设计液压支架的顶梁、掩护梁、前连杆、后连杆、底座、立柱、平衡

千斤顶等结构件进行三维造型，并进行虚拟装配、动态干涉检验、运动仿真，对设计进行

检查、分析。将三维实体模型另存为.x_t格式的电子文档，以用于后续分析时使用。

三、液压支架有限元分析

教学内容和要求：

用有限元软件对液压支架的刚度和强度进行分析。创建支架整机模型，合理选择载荷

工况，合理施加约束和载荷，进行分析计算。指出导致支架失效的主要原因，研究结果应

对支架设计有借鉴价值。

四、计算说明书和答辩

教学内容：

撰写计算说明书和进行答辩。教学要求：

?对计算说明书的要求：

（l）系统地说明分析、设计计算中所考虑的一切问题及计算，包括与计算有关的说

明、步骤、命令流、计算结果。

（2）设计计算过程正确完整，文字简练通顺，书写整齐清晰。

（3）设计计算说明书用A4纸按合理的顺序及格式书写，并注明页次。

（4）说明书的内容包括：封面、摘要和关