有限元方法教學大綱

有限元方法教學大綱課程英文名稱：FiniteElementAnalysis課程編號：0900550學時：24學分：1.5課程教學對象《有限元方法》課程在培養(yǎng)機械類、機電類、近機類工程技術(shù)人才的全局中，具有增強學生現(xiàn)代設計理論與分析方法的應用基礎，提高學生對機械技術(shù)工作的適應性。本課程教學對象為機電工程系機械工程及其自動化專業(yè)本科學生。二、課程性質(zhì)及教學目的有限元方法是一種現(xiàn)代設計方法。有限元方法應用于機械設計中，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本，是一種具有重要經(jīng)濟意義和巨大潛力的先進技術(shù)。本課程一般為機械類或相關(guān)專業(yè)的高年級學生的選修課，其目的是培養(yǎng)學生學會在機械設計中應用有限元新技術(shù)，掌握有限元方法的基本概念和基本理論，掌握有限元分析的基本處理方法，熟悉常用有限元分析軟件在實際工程中的應用。三、對先修知識的要求學生在學習本課之前，應先修課程：高等數(shù)學、線性代數(shù)、計算機文化基礎、工程力學。 四、課程的主要內(nèi)容、基本要求和學時分配建議（總學時數(shù):24包括課程講授和學生上機輔導）本課程對有限元方法的基本理論進行簡要的說明，主要是針對現(xiàn)在有限元分析應用較廣的PATRAN/NASTRAN有限元軟件進行靜力學分析和模態(tài)分析等方面的軟件使用方法的訓練。具體內(nèi)容與要求如下：知識模塊知識點要求學時學習方式課外學習要求1、緒論（2學時）1.1基本概念C1課堂講授1.2有限元方法的普遍適用性C1課堂講授1.3有限元的發(fā)展概況及工程應用C2課堂講授2、有限元方法的一般步驟（4學時）2.1物體的離散化B2課堂講授2.2位移插值函數(shù)B1課堂講授2.3平面問題有限元方法和程序A1課堂講授2.4邊界條件A1課堂講授2.5單元剛度矩陣B1課堂講授2.6總剛度矩陣B1課堂講授2.7靜力平衡問題的解B1課堂講授3PATRAN/NASTRAN有限元軟件應用（18學時）3.1教師示范：典型界面，單元屬性、網(wǎng)格劃分、載荷與邊界A6上機輔導學生經(jīng)實訓3.2PATRAN/NASTRAN程序的建模與分析過程A3上機輔導學生經(jīng)實訓3.3線性靜力分析A6上機輔導學生經(jīng)實訓3.4模態(tài)分析B2上機輔導學生經(jīng)實訓3.5PATRAN與CAD軟件的接口C1上機輔導學生經(jīng)實訓建議使用教材及參考書1．理論課教材：馬愛軍、周傳月、王旭編著《PATRAN和NASTRAN有限元分析》，清華大學出版社,2005.12．主要參考文獻[1]MSC公司，MSC_TRANIN__PATRAN_pat301中文培訓教程2004[2]MSC公司，MSC.NastranDynamicAnalysis中文培訓教程2004[3]曾攀編著《有限元分析及應用》，清華大學出版社，2004.6[4]傅永華著《有限元分析基礎》，武漢大學出版社，2003.8[5]周昌玉、賀小華編著《有限元分析的基本方法及工程應用》，化學工業(yè)出版社，2006.8[6]MSC應用中國年會論文集，2008-2009。六、課程考核方式上機考試。課內(nèi)實驗（實訓）環(huán)節(jié)及要求知識模塊知識點要求學時學習方式課外學習要求PATRAN/NASTRAN有限元軟件應用（18學時）1教師示范：典型界面，單元屬性、網(wǎng)格劃分、載荷與邊界A6上機輔導學生經(jīng)實訓2PATRAN/NASTRAN程序的建模與分析過