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文档简介

《有限元方法》课程教学大纲课程代码：ABJD0308课程中文名称：有限元方法课程英文名称：MethodologyofFiniteElement课程性质：选修课程学分数：2课程学时数：32授课对象：机械设计及其自动化专业本课程的前导课程：高等数学，线性代数，理论力学，材料力学。一、课程简介有限元方法是一种现代设计方法。有限元方法应用于机械设计中，可以提高产品质量、降低产品成本，是一种具有重要经济意义和巨大潜力的先进技术。本课程为机械类或相关专业高年级学生的选修课，其目的是使学生掌握有限元方法的基本概念和基本理论，掌握有限元分析的基本处理方法，培养学生运用有限元理论知识解决工程实践的能力。二、教学基本内容和要求第一章概论有限元的概述、有限元的发展及常用软件介绍。重点：有限元基本概念和基本原理。第二章 弹性力学基本原理变形体的描述与变量定义、弹性体的基本假设和研究的基本技巧；应力及其分量、力的平衡微分方程、位移和应变以及位移和应变的关系（几何方程和物理方程）、虚功方程。重点：弹性力学的概念、弹性力学基本参数、弹性力学的基本方程。难点：弹性力学的基本假设和弹性力学基本方程。第三章 平面问题有限元法平面矩形板单元的刚度矩阵和应用举例、形状函数、平面高次板单元的刚度矩阵、平面等参数单元的刚度矩阵、结构总刚阵的特点和组集方法、边界条件处理、载荷移置。重点：平面问题有限元的适用范围和求解过程。难点：形状函数，边界条件。第四章 空间问题有限元法四面体单元、六面体单元和空间等参数单元，三维零件的有限元分析。重点：三维零件有限元分析的概念和基本步骤。第五章 常用工程机械的有限元分析对不同机械产品的零部件进行三维造型，并进行组装，考虑接触条件，加载各种实际工况边界条件，对相应产品的有限元模型进行力学强度分析。重点：机械零件有限元分析的一般步骤。难点：零部件的装配和接触问题设置、各种边界载荷的施加。第六章 结构动力学问题有限元分析简介介绍动力学方程的求解方法，结构模态分析、瞬态动力学中的应用。重点：各种单元的动力学方程，利用几何刚度矩阵，计算动力响应。难点：动力学方程、单元质量矩阵、阻尼矩阵、特征值问题及其解法和结构动力学方程的求解。第七章有限元软件简介介绍ANSYS或其它有限元软件的使用。三、实验教学内容及基本要求上机内容：1、ANSYS或其它有限元软件的安装及基本操作。2、几何模型的建立，单元定义，网格划分。3、加载、求解与后处理操作练习。4、利用有限元软件，分析机械零件的强度和刚度。四、教学方法与手段讲授，多媒体演示，上机实验。五、教学学时分配章节与内容课时作业量备注第一章概论2第二章 弹性力学基本原理4第三章 平面问题有限元法4第四章 空间问题有限元法4第五章 常用工程机械的有限元分析4第六章 结构动力学问题有限元分析简介2第七章有限元软件简介2上机实验10合计32六、考核方式与成绩评定标准1、考核方法：理论考试，上机考查2、成绩评定：平时占20%，理论考试占40%，上机考查占40%七、教学参考资源1、参考书

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