《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）车辆工程一、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，社会责任意识课程目标毕业要求指标点毕业要求指标点1、2课程目标1与课程目标的对应关系5、10课程目标29课程目标3二、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。课程的主要内容讲授作业章节内容(时（次/周）数)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21.3有限单元法的发展及其应用领域第二章弹性力学2.1弹性力学的基本假设基本理论2.2弹性力学的基本概念22.3弹性力学基本方程-
1 《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：Finite Element Method 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 一、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 二、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
2.4平面问题的基本理论2.5弹性力学中的能量原理第三章有限元分3.1有限元分析的目的和概念第一次作业析过程概要3.2一维阶梯杆结构问题的求解23.3有限元分析的基本流程第四章杆梁结构4.1杆梁结构分析的工程概念第二次作业24.2杆件有限元分析的标准算例分析的有限元方法4.3梁件有限元分析的标准算例第五章弹性力学5.1有限元法求解问题的基本步骤第三次作业有限元法5.2连续体离散化5.3单元分析5.4整体分析25.5边界条件处理5.6求解、计算结果的整理和有限元后处理第六章有限元分6.1有限元计算模型的建立2析中的若干问题6.2减小解题规模的常用措施第七章ANSYS建7.1ANSYS的坐标系统模与网格划分7.2ANSYS的建模27.3网格划分7.4耦合与约束第八章ANSYS加8.1载荷的概念8.2加载载与求解28.3求解8.4后处理期末综合测验三、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。四、教学安排1.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。2.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。3．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。4.实验是教学的一个主要环节，上机实验为16学时，5.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2
2 2.4 平面问题的基本理论 2.5 弹性力学中的能量原理 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 7.1 ANSYS 的坐标系统 7.2 ANSYS 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 三、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。 四、教学安排 1． 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。 2． 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。 3． 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。 4． 实验是教学的一个主要环节，上机实验为 16 学时， 5． 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