結(jié)構(gòu)有限元分析0001

1、中國海洋大學本科生課程大綱 課程名稱 結(jié)構(gòu)有限元分析 課程代碼 09003022 課程屬性 專業(yè)知識 課時/學分 32/1 課程性質(zhì) 必修 實踐學時 16 責任教師 石湘 課外學時 32 一、課程介紹 1 課程描述： 本課程是船舶與海洋工程專業(yè)重要的結(jié)構(gòu)計算分析課程，通過多媒體教學和上機 練習，系統(tǒng)學習結(jié)構(gòu)有限元FEM的基本原理和方法，熟悉掌握通用的有限元軟件 ANSYS進行結(jié)構(gòu)靜力和動力分析的方法和步驟。 2 設(shè)計思路: 有限元方法是一種現(xiàn)代設(shè)計方法，應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計中，是一種具有重要經(jīng)濟意義 和巨大潛力的先進結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)。因此選擇該課程作為結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的一門必修課程, 主要介紹結(jié)構(gòu)有限元的基

2、本原理和方法，還選擇了通用的有限元軟件ANSYS進行示例 分析。包括要求掌握有限元法的基本思想和基本原理、平面剛架結(jié)構(gòu)的有限元法、彈 性力學平面問題以及結(jié)構(gòu)動力學問題的有限元基本理論，并通過通用的有限元軟件 ANSYS 了解解決相關(guān)問題的過程，同時掌握ANSYS進行結(jié)構(gòu)靜力和模態(tài)分析的基本 步驟和方法，了解ANSYS進行結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動力分析的基本步驟。 3 課程與其他課程的關(guān)系 先修課程：結(jié)構(gòu)力學、彈性力學。本課程與結(jié)構(gòu)力學和彈性力學相關(guān)，在掌握了 結(jié)構(gòu)分析的基本概念和方法之后才能很好地學習結(jié)構(gòu)有限元分析。在后續(xù)課程中結(jié)構(gòu) 有限元分析為學生在海洋平臺設(shè)訃課程設(shè)訃及畢業(yè)設(shè)計中提供了結(jié)構(gòu)分析的方法和軟

3、 件工具。 二、課程目標 本課程的U標是學習掌握現(xiàn)代結(jié)構(gòu)分析方法FEM,初步掌握通用的有限元軟件 ANSYS,為船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度校核提供計算結(jié)果，為海洋結(jié)構(gòu)動力響應(yīng) 分析提供建?；A(chǔ)。 三、學習要求 結(jié)構(gòu)有限元分析是一門理論和實踐性都很強的課程，在機房上課，人手一臺計算 機，強調(diào)實際ANSYS操作能力的培養(yǎng)。要達到以上學習任務(wù)，學生必須： （1）按時上課，上課認真聽講，積極參與結(jié)構(gòu)分析典型案例分析。本課程將包含較 多的課堂有限元ANSYS作業(yè)練習和課后結(jié)構(gòu)有限元計算作業(yè)。 （2）保質(zhì)保量地按時完成課堂ANSYS作業(yè)練習和課后結(jié)構(gòu)有限元計算作業(yè)，每位 學生一個賬號通過網(wǎng)絡(luò)提交課堂AN

4、SYS作業(yè)，只有在各項作業(yè)中認真練習才能夠不斷 提高ANSYS的操作水平和結(jié)構(gòu)分析的技能。 四、教學內(nèi)容 內(nèi)容順序 主題 計劃 課時 主要內(nèi)容概述 1.緒論 有限元法的基 本思想、基本 步驟及原理 2 1有限元法的基本思想和基本步驟，1.2有限元法的 工程應(yīng)用，1.3彈性力學的基本概念，1.4 ANSYS軟 件概述。 2. ANSYS的基本 操作方法 ANSYS的基 本概念和方法 2 ANSYS圖形用戶界而，ANSYS分析的基本步驟， ANSYS創(chuàng)建二維有限元模型，ANSYS的加載、求解 與結(jié)果后處理。 3.桿系結(jié)構(gòu)的有 限元法 平而剛架問題 有限元法的基 本原理和步驟 2 2.2平而剛架問題

5、的有限元法,2.3平面剛架問題解題 步驟與例題，2.4用ANSYS分析求解平面剛架問題。 4.彈性力學平而 問題的有限元法 彈性力學平面 問題的有限元 基本理論 2 3概述，3.2三角形單元單元分析，3.3三角形單元 整體分析，3.4等效節(jié)點力計算，3.5用ANSYS分析 求解彈性力學平而問題。 5.結(jié)構(gòu)動力學問 結(jié)構(gòu)動力學問 2 6.1動力學方程，6.2單元質(zhì)量矩陣，6.3阻尼矩陣， 題的有限元法 題的基本概念 6.4 ANSYS動力學分析基礎(chǔ)。 6. ANSYS的模態(tài) 分析 ANSYS結(jié)構(gòu) 模態(tài)分析的方 法和步驟 3 ANSYS動力學分析的基本槪念及通用選項設(shè)眾， ANSYS模態(tài)分析的基本

6、方法和步驟。 7. ANSYS的瞬態(tài) 動力分析 ANSYS瞬態(tài) 動力分析的基 本方法和步驟 3 了解結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析數(shù)值解法的基本方程及時間積 分方法，ANSYS瞬態(tài)動力分析的基本方法和步驟。 五、參考教材與主要參考書 1 有限元法基礎(chǔ)及ANSYS應(yīng)用，黃國權(quán)主編，機械工業(yè)出版社，2004年6月第1版 2 有限元法及ANSYS程序應(yīng)用基礎(chǔ)，張力主編，科學出版社，2008年10月第1版 工程中的有限元法，T.R. Chandnipatla. A.D. Belegundu著，曾攀譯，淸華大學出版社，2006年 11月第1版 六、成績評定 （-）考核方式B.開卷考試：A.閉卷考試B.開卷考試C.論文D.考查E.其他 （二）成績綜合評分體系: 成績綜合評分體系 比例 1.平時作業(yè)成績 20% 2.期末考試成績 80% 總計 100% 七. 學術(shù)誠信 學習成果不能造假，如考試作弊、盜取他人學習成果、一