数值模拟技术教学大纲

1、数值模拟技术教学大纲课程编码：08241070课程名称：数值模拟技术英文名称：TECHNOLOGY OF NUMERCAL SIMULATION开课学期：7学时/学分：36 / 1.5课程类型：专业课开课专业：工科专业本科生选用教材：实用工程数值模拟技术极其在ANSYS上的实践 王国强 西北工大出版社主要参考书：1.电脑辅助工程分析ANSYS使用指南 陈精一 中国铁道出版社 20012. 结构力学与有限单元法 高秀华 吉林科学技术出版社 1995 3.ANSYS相关资料 执笔人： 李风一、课程性质、目的与任务数值模拟技术课程是一门用以培养学生在机械设计中现代设计方法一个分枝在工程中应用 的专业

2、 课，本课程主要研究工程结构的静动力学分析问题及相关领域的有限元分析问题, 。通过数值模拟技术 的学习，能够掌握标工程问题的有限元建模极其前后处理 和求解方法 ，使学生具备一定的分析能力和初步的实践能力二、教学基本要求3树立正确的设计思想，理论联系实际， 具备创新精神；4全面系统地了解 数值模拟技术的基本知识；1 掌握有关有限元法的基本概念及基础理论 ；2 将ANSYS软件应用到简单的工程问题分析中; 5 掌握数值模拟技术使用的一般流程，具有进行实验研究的初步能力；3 对计算结果具备一定的分析及判断能力;7了解数值模拟技术的新理论，新方法及发展趋向； 数值模拟技术课程是 机械类专业一门专业课程

3、 。在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进行毕业设计 和有目的从事机械设计工作打下基础。因此数值模拟技术 课程在机械类专业的教学计划中占有重要的地位和作用。三、各章节内容及学时分配第一章 概述（2学时）第一节 FEA与ANSYS第二节 ANSYS基础第三节 应力分析第四节 初步决定第五节 热分析第六节 热-应力分析第七节 几何模型的输入第八节 实体模型第九节 网格划分第二章 有限元分析与ANSAS（2学时） 第一节 有限元分析的基本概念 第二节 ANSYS的功能第三节 结构分析第四节 热分析第五节 流体分析第三

4、章 ANSYS的基本操作（2学时） 第一节 GUI图形方式第二节 ANSYS的数据库和文件第三节 ANSYS的在线帮助 第四章 线性分析（4学时）第一节 分析步骤一、前处理二、求解三后处理第二节 几何建模第三节 网格划分技术第四节 施加载荷第五节 计算结果及结果判断第六节 例题第五章 实模型建立技术（2学时）第一节 几何模型的输入技术第二节 实体模型的建立一 图元二 工作平面三 布尔运算四 关键点五 坐标系六 建模实例第六章 有限元网格划分（4学时）第一节 定义单元属性第二节 网格的控制参数第三节 网格的生成技术一、网格的映射二、网格的拖拉与扫掠三、过渡网格四、实例第六章 数值模拟技术的参数化

5、语言（4学时）第一节 概述第二节 定义参数第三节 使用参数第四节 从数据库中获取信息第五节 数组参数第六节 宏技术第七节 分枝结构第八节 循环结构第七章 典型单元分析（6学时）第一节 梁单元分析一、 梁的属性二、 梁的网格划分三、 梁的加载求解及结果分析第二节 平面问题的数值模拟分析一、 平面应力问题二、 平面应变问题三、 典型平面单元的属性四、 平面单元的网格划分五、 平面问题的加载求解六、 结果分析第三节 空间实体典型单元分析一、 实体单元的属性二、 实体单元的网格划分三、 空间实体问题的载荷四、 空间实体问题的加载求解五、 结果分析第四节 模态分析一、 模态分析的研究内容二、 模型的建立

6、三、 模态分析的相关参数四、 求解及后处理五、 实例 第八章 实例（4学时）第一节 平面桁架结构一定义单元类型二、定义实常数三、定义材料性能参数四建立集合模型五有限元划分六加载求解七后处理第二节 薄板静力学分析一、定义单元类型二、定义实常数三、定义材料性能参数四建立集合模型五网格划分六加载求解七后处理第三节 单节箱形吊臂静力学分析 第四节 带孔薄板动力学分析一、定义单元类型二、定义实常数三、定义材料性能参数四建立集合模型五网格划分六加载求解七各阶振型分析四、实验1. 实验目的与任务数值模拟技术课程的实验是验证性实验，其目的是使学生掌握数值模拟技术分析方法并能够理论联系实际地加以应用，任务是将课程所学的知识应用于实践，通过实际运行软件加深理论知识的掌握并提高解决分析问题的能力。2. 实验教学基本要求学生根据实验指导书的要求应能够独立的应用ANSYS软件分析解决问题，学会判断结果的正确性，学会建立模型和前后处理技术，对于杆、平面、空间问题静力学问题和简单的动力学问题应能够独立求解，为工程分析打下良好的基础。3. 实验教材或指导书自编实验指导书4. 实验项目一览表序号实验项目内容提要实验类型学时分配主要仪器设 备实验地点备注1梁单元分析建模分