數(shù)值模擬技術(shù)教學(xué)大綱

1、數(shù)值模擬技術(shù)教學(xué)大綱課程編碼：08241070課程名稱：數(shù)值模擬技術(shù)英文名稱：TECHNOLOGY OF NUMERCAL SIMULATION開課學(xué)期：7學(xué)時/學(xué)分：36 / 1.5課程類型：專業(yè)課開課專業(yè)：工科專業(yè)本科生選用教材：實用工程數(shù)值模擬技術(shù)極其在ANSYS上的實踐 王國強(qiáng) 西北工大出版社主要參考書：1.電腦輔助工程分析ANSYS使用指南 陳精一 中國鐵道出版社 20012. 結(jié)構(gòu)力學(xué)與有限單元法 高秀華 吉林科學(xué)技術(shù)出版社 1995 3.ANSYS相關(guān)資料 執(zhí)筆人： 李風(fēng)一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)數(shù)值模擬技術(shù)課程是一門用以培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)械設(shè)計中現(xiàn)代設(shè)計方法一個分枝在工程中應(yīng)用 的專業(yè)

2、 課，本課程主要研究工程結(jié)構(gòu)的靜動力學(xué)分析問題及相關(guān)領(lǐng)域的有限元分析問題, 。通過數(shù)值模擬技術(shù) 的學(xué)習(xí)，能夠掌握標(biāo)工程問題的有限元建模極其前后處理 和求解方法 ，使學(xué)生具備一定的分析能力和初步的實踐能力二、教學(xué)基本要求3樹立正確的設(shè)計思想，理論聯(lián)系實際， 具備創(chuàng)新精神；4全面系統(tǒng)地了解 數(shù)值模擬技術(shù)的基本知識；1 掌握有關(guān)有限元法的基本概念及基礎(chǔ)理論 ；2 將ANSYS軟件應(yīng)用到簡單的工程問題分析中; 5 掌握數(shù)值模擬技術(shù)使用的一般流程，具有進(jìn)行實驗研究的初步能力；3 對計算結(jié)果具備一定的分析及判斷能力;7了解數(shù)值模擬技術(shù)的新理論，新方法及發(fā)展趨向； 數(shù)值模擬技術(shù)課程是 機(jī)械類專業(yè)一門專業(yè)課程

3、 。在教學(xué)過程中要綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)到的有關(guān)知識與技能，結(jié)合各種實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)行機(jī)械工程技術(shù)人員所需的基本訓(xùn)練，為學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計 和有目的從事機(jī)械設(shè)計工作打下基礎(chǔ)。因此數(shù)值模擬技術(shù) 課程在機(jī)械類專業(yè)的教學(xué)計劃中占有重要的地位和作用。三、各章節(jié)內(nèi)容及學(xué)時分配第一章 概述（2學(xué)時）第一節(jié) FEA與ANSYS第二節(jié) ANSYS基礎(chǔ)第三節(jié) 應(yīng)力分析第四節(jié) 初步?jīng)Q定第五節(jié) 熱分析第六節(jié) 熱-應(yīng)力分析第七節(jié) 幾何模型的輸入第八節(jié) 實體模型第九節(jié) 網(wǎng)格劃分第二章 有限元分析與ANSAS（2學(xué)時） 第一節(jié) 有限元分析的基本概念 第二節(jié) ANSYS的功能第三節(jié) 結(jié)構(gòu)分析第四節(jié) 熱分析第五節(jié) 流體分析第三

4、章 ANSYS的基本操作（2學(xué)時） 第一節(jié) GUI圖形方式第二節(jié) ANSYS的數(shù)據(jù)庫和文件第三節(jié) ANSYS的在線幫助 第四章 線性分析（4學(xué)時）第一節(jié) 分析步驟一、前處理二、求解三后處理第二節(jié) 幾何建模第三節(jié) 網(wǎng)格劃分技術(shù)第四節(jié) 施加載荷第五節(jié) 計算結(jié)果及結(jié)果判斷第六節(jié) 例題第五章 實模型建立技術(shù)（2學(xué)時）第一節(jié) 幾何模型的輸入技術(shù)第二節(jié) 實體模型的建立一 圖元二 工作平面三 布爾運(yùn)算四 關(guān)鍵點五 坐標(biāo)系六 建模實例第六章 有限元網(wǎng)格劃分（4學(xué)時）第一節(jié) 定義單元屬性第二節(jié) 網(wǎng)格的控制參數(shù)第三節(jié) 網(wǎng)格的生成技術(shù)一、網(wǎng)格的映射二、網(wǎng)格的拖拉與掃掠三、過渡網(wǎng)格四、實例第六章 數(shù)值模擬技術(shù)的參數(shù)化

5、語言（4學(xué)時）第一節(jié) 概述第二節(jié) 定義參數(shù)第三節(jié) 使用參數(shù)第四節(jié) 從數(shù)據(jù)庫中獲取信息第五節(jié) 數(shù)組參數(shù)第六節(jié) 宏技術(shù)第七節(jié) 分枝結(jié)構(gòu)第八節(jié) 循環(huán)結(jié)構(gòu)第七章 典型單元分析（6學(xué)時）第一節(jié) 梁單元分析一、 梁的屬性二、 梁的網(wǎng)格劃分三、 梁的加載求解及結(jié)果分析第二節(jié) 平面問題的數(shù)值模擬分析一、 平面應(yīng)力問題二、 平面應(yīng)變問題三、 典型平面單元的屬性四、 平面單元的網(wǎng)格劃分五、 平面問題的加載求解六、 結(jié)果分析第三節(jié) 空間實體典型單元分析一、 實體單元的屬性二、 實體單元的網(wǎng)格劃分三、 空間實體問題的載荷四、 空間實體問題的加載求解五、 結(jié)果分析第四節(jié) 模態(tài)分析一、 模態(tài)分析的研究內(nèi)容二、 模型的建立

6、三、 模態(tài)分析的相關(guān)參數(shù)四、 求解及后處理五、 實例 第八章 實例（4學(xué)時）第一節(jié) 平面桁架結(jié)構(gòu)一定義單元類型二、定義實常數(shù)三、定義材料性能參數(shù)四建立集合模型五有限元劃分六加載求解七后處理第二節(jié) 薄板靜力學(xué)分析一、定義單元類型二、定義實常數(shù)三、定義材料性能參數(shù)四建立集合模型五網(wǎng)格劃分六加載求解七后處理第三節(jié) 單節(jié)箱形吊臂靜力學(xué)分析 第四節(jié) 帶孔薄板動力學(xué)分析一、定義單元類型二、定義實常數(shù)三、定義材料性能參數(shù)四建立集合模型五網(wǎng)格劃分六加載求解七各階振型分析四、實驗1. 實驗?zāi)康呐c任務(wù)數(shù)值模擬技術(shù)課程的實驗是驗證性實驗，其目的是使學(xué)生掌握數(shù)值模擬技術(shù)分析方法并能夠理論聯(lián)系實際地加以應(yīng)用，任務(wù)是將課程所學(xué)的知識應(yīng)用于實踐，通過實際運(yùn)行軟件加深理論知識的掌握并提高解決分析問題的能力。2. 實驗教學(xué)基本要求學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書的要求應(yīng)能夠獨立的應(yīng)用ANSYS軟件分析解決問題，學(xué)會判斷結(jié)果的正確性，學(xué)會建立模型和前后處理技術(shù)，對于桿、平面、空間問題靜力學(xué)問題和簡單的動力學(xué)問題應(yīng)能夠獨立求解，為工程分析打下良好的基礎(chǔ)。3. 實驗教材或指導(dǎo)書自編實驗指導(dǎo)書4. 實驗項目一覽表序號實驗項目內(nèi)容提要實驗類型學(xué)時分配主要儀器設(shè) 備實驗地點備注1梁單元分析建模分析驗