《ANSYS系統(tǒng)及其應(yīng)用》課程教學(xué)設(shè)計

1、ANSYS系統(tǒng)及其應(yīng)用課程教學(xué)設(shè)計（一）基本描述課程名稱：ANSYS系統(tǒng)及其應(yīng)用 英文譯名：INTRODUCTION AND APPLICATION OF ANSYS 課程學(xué)時：16 講課：16 適用專業(yè)：機電工程學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化開課單位：機電工程學(xué)院機械制造及自動化系開課時間：第八學(xué)期先修課程：機械結(jié)構(gòu)有限元分析主要教材及參考書：“有限元分析ANSYS應(yīng)用教程”講義（自編）；張亞歐主編.有限元分析ANSYS7.0實用教程.清華大學(xué)出版社，2004年；龔曙光主編.ANSYS基礎(chǔ)應(yīng)用及范例分析.機械工業(yè)出版社，2003年。（二）課程的性質(zhì)、研究對象及任務(wù)本課程是為機械設(shè)計制造及其自動化

2、專業(yè)本科生開設(shè)的一門專業(yè)選修課，主要通過多媒體教學(xué)和上機實驗，使學(xué)生熟悉并掌握ANSYS軟件，能夠利用軟件解決實際工作中遇到的有限元分析問題，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)或?qū)嶋H應(yīng)用及參加科研工作開辟道路。具體的教學(xué)目的如下：1、了解ANSYS軟件的主要特點；2、掌握ANSYS軟件有關(guān)機械結(jié)構(gòu)靜力分析、動力學(xué)分析、優(yōu)化設(shè)計及接觸問題分析的功能和性能的使用方法；3、能夠用ANSYS軟件軟件解決實際工作中所遇到的大型科學(xué)和工程計算難題。（三）教材的選擇與分析“有限元分析ANSYS應(yīng)用教程講義”是根據(jù)本課程的教學(xué)內(nèi)容，以張亞歐主編的有限元分析ANSYS7.0實用教程為基礎(chǔ)，內(nèi)容包括ANSYS7.0軟件的基本使用方法，

3、ANSYS解決結(jié)構(gòu)靜力分析、動力學(xué)分析、優(yōu)化設(shè)計及接觸問題分析的方法和步驟，并增加了有限元分析軟件應(yīng)用的內(nèi)容。該講義在考慮學(xué)時數(shù)和本專業(yè)本科生的需要而編寫，同時也考慮了從事航空航天、機械制造及相關(guān)專業(yè)在職工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和研究生自學(xué)的要求。編寫上注意由淺入深、通俗易懂，以便具有一定力學(xué)知識和工程技術(shù)基礎(chǔ)知識的高年級大學(xué)生和在職工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)使用。（四）本課程各章的主要內(nèi)容與基本要求、重點與難點、學(xué)時分配第一章 概論（講課1學(xué)時） ANSYS軟件主要功能、主要技術(shù)特點、支持的圖形傳遞標(biāo)準(zhǔn)、與CAD軟件的接口以及運行環(huán)境等。重點：ANSYS軟件主要功能、主要技術(shù)特點。第二章 ANSYS軟件的基本

4、使用（講課2學(xué)時） 多媒體教學(xué)部分（1個學(xué)時）ANSYS軟件界面下各窗口的功能，具體包括應(yīng)用命令菜單、主菜單、工具欄、輸入窗口、圖形窗口和輸出窗口。ANSYS架構(gòu)及命令，具體包括簡單模型的建立、材料屬性輸入、單元的選擇和劃分、求解處理和后置處理。重點：ANSYS架構(gòu)及命令。指導(dǎo)上機部分（1個學(xué)時）學(xué)生自己上機熟悉ANSYS軟件的命令，并對簡單的例題進(jìn)行有限元靜、動態(tài)分析。第三章 有限元模型的建立和后置處理（講課4學(xué)時）多媒體教學(xué)部分（2個學(xué)時）ANSYS軟件中坐標(biāo)系統(tǒng)和坐標(biāo)平面、節(jié)點和元素的定義、負(fù)載定義、復(fù)雜實體模型的建立方法等。對分析結(jié)果進(jìn)行后處理，具體包括繪變形圖、支反力列表、繪應(yīng)力等值

5、線圖和網(wǎng)格密度檢查等。重點：復(fù)雜實體模型的建立方法。指導(dǎo)上機部分（2個學(xué)時）學(xué)生在老師的指導(dǎo)下自己上機熟悉ANSYS軟件的相關(guān)命令，練習(xí)輸入和自己建立三維實體模型，并對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元靜、動態(tài)分析。第四章 優(yōu)化設(shè)計（講課4學(xué)時）多媒體教學(xué)部分（2個學(xué)時）首先給出一些基本的定義：設(shè)計變量、狀態(tài)變量、目標(biāo)函數(shù)、合理和不合理的設(shè)計、分析文件、迭代、循環(huán)和設(shè)計序列等，然后介紹優(yōu)化設(shè)計的步驟，主要包括生成循環(huán)所用的分析文件、參數(shù)化建立模型、求解、提取并指定狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)、在ANSYS數(shù)據(jù)庫里建立與分析文件中變量相對應(yīng)的參數(shù)、選擇優(yōu)化工具或優(yōu)化方法等。重點：優(yōu)化設(shè)計的步驟。指導(dǎo)上機部分（2個學(xué)時）

6、學(xué)生在老師的指導(dǎo)下自己上機熟悉ANSYS軟件的相關(guān)命令，并用軟件對例題進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。第五章 接觸問題的有限元分析（講課3學(xué)時）多媒體教學(xué)部分（1個學(xué)時）簡單了解接觸問題的定義、接觸協(xié)調(diào)條件、接觸單元和一些接觸問題的處理方法。面對面問題的建模和處理過程。重點：面對面問題的建模和處理過程。指導(dǎo)上機部分（2個學(xué)時）學(xué)生在老師的指導(dǎo)下自己上機熟悉ANSYS軟件的相關(guān)命令，并用軟件對例題進(jìn)行有限元分析。第六章 熱變形問題的有限元分析（講課2學(xué)時）多媒體教學(xué)部分（1個學(xué)時）如何用ANSYS 軟件分析計算物體的穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)溫度分布，以及熱量的獲取或損失、熱梯度、熱通量等。指導(dǎo)上機部分（1個學(xué)時）學(xué)生在老師的指

7、導(dǎo)下自己上機熟悉ANSYS軟件的相關(guān)命令，并用軟件計算由于熱變形不均勻引起的應(yīng)力（五）教學(xué)環(huán)節(jié)1課堂講授和上機指導(dǎo)（16學(xué)時）課堂講授必須努力做到以下幾點：1） 認(rèn)真?zhèn)湔n、熟練掌握本課程的基本內(nèi)容。2） 以學(xué)生為中心，采用啟發(fā)式等教學(xué)方法，注意調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、分析問題和解決問題能力。3） 講課的思路要清晰，概念要準(zhǔn)確，重點要突出，要理論聯(lián)系實際，多舉一些實例，要適時反映本學(xué)科發(fā)展的狀態(tài)。4） 教學(xué)手段要完備，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的要求，恰當(dāng)運用多媒體教學(xué)手段。5） 上課精神飽滿，教書育人，為人師表，以人格魅力和精神氣質(zhì)，激發(fā)學(xué)生的求知欲和思維活力，在潛移默化中影響學(xué)生。2作業(yè)為引導(dǎo)學(xué)生主動探索、理解與掌握知識，培養(yǎng)運用知識解決問題的能力，在各主要章的課后都留有習(xí)題作業(yè)，教師認(rèn)真批閱，評出成績。（六）信息交流，教學(xué)相長1.所有的教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)文件都要與學(xué)生溝通，使學(xué)生了解學(xué)什么？怎樣學(xué)？掌握那些基本內(nèi)容，調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性。2.通過上機作業(yè)完成情況，教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，指出存在的問題，提出要求，引導(dǎo)學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度，掌握正確的學(xué)習(xí)方法；3.定期進(jìn)行問卷調(diào)查，認(rèn)真聽取學(xué)生對教學(xué)工作的反