有限元及其土木工程應(yīng)用 課程教學(xué)大綱

PAGEPAGE1《有限元及在土木工程中的應(yīng)用》課程教學(xué)大綱課程英文名稱：FiniteelementmethodanditsapplicationincivilEngineering課程編號：1002660學(xué)分：3.0學(xué)時：32+16（上機(jī)）課程教學(xué)對象本課程教學(xué)對象是土木建筑學(xué)院土木工程專業(yè)本科學(xué)生課程性質(zhì)及教學(xué)目的《有限元及在土木工程中的應(yīng)用》為土木工程的專業(yè)基礎(chǔ)選修課。目的是通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握彈性有限單元法的基本概念、基本原理和基本方法，通過基本理論的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用有限元法構(gòu)建土木工程結(jié)構(gòu)計算模型的能力，使學(xué)生掌握有限單元法在土木工程中的應(yīng)用，初步具備運(yùn)用計算機(jī)程序或大型工程有限元分析軟件解決各種實(shí)際土木工程問題的能力，為以后的科研和工作打下良好的基礎(chǔ)。對先修知識的要求學(xué)生在修讀本課程之前，應(yīng)先修讀計算機(jī)程序設(shè)計、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、彈性力學(xué)等課程。課程的主要內(nèi)容、基本要求和學(xué)時分配建議（總學(xué)時數(shù):48）知識模塊知識點(diǎn)要求學(xué)時學(xué)習(xí)方式課外學(xué)習(xí)要求1、緒論1.1有限元方法簡介C0自學(xué)輔導(dǎo)1.2ABAQUS軟件的特點(diǎn)C0自學(xué)輔導(dǎo)1.3功能模塊和菜單操作B1課堂講授1.4典型例題的分析過程B1課堂講授2、梁桿系結(jié)構(gòu)的有限元法2.1梁桿系結(jié)構(gòu)有限元法基本概念B2課堂討論2.2梁桿系結(jié)構(gòu)單元自由度的選擇A2課堂講授2.3單元剛度矩陣的組成A2課堂講授2.4約束和荷載的處理方式B2課堂討論3、平面問題有限元法3.1平面問題中的三角形單元B2課堂講授3.2平面問題中的矩形單元B2課堂講授3.3二維問題有限元分析的方法B1課堂講授3.4二維問題有限元分析的步驟B1課堂講授4、三維問題有限元法4.1三維問題有限元分析的方法C1課堂講授4.2常用的三維單元類型A2課堂講授5、結(jié)構(gòu)動力問題的有限元法5.1結(jié)構(gòu)的動力方程B1課堂講授5.2單元質(zhì)量矩陣B1課堂講授5.3阻尼矩陣B1課堂講授5.4結(jié)構(gòu)的自由振動B2課堂講授5.5結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的振型疊加法B2課堂講授5.6結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)逐步積分法B2課堂講授6、非線性問題及有限元大型方程組的求解6.1線性方程組一般解法B1課堂講授6.2總剛度矩陣的一維存貯方式C0.5課堂講授6.3總剛度矩陣的帶寬極小化原理B0.5課堂講授6.4非線性問題求解的一般方法C2課堂講授注：知識點(diǎn)中粗體字部分為本課程的重點(diǎn)或難點(diǎn)（按照本課程知識體系列出知識模塊及知識點(diǎn)，其中重點(diǎn)或難點(diǎn)用粗體字標(biāo)注；要求按“了解（C）”、“熟悉（B）”、“熟練掌握（A）”三個層次描述學(xué)生對知識點(diǎn)應(yīng)達(dá)到的要求；學(xué)習(xí)方式可分為課堂講授、自學(xué)輔導(dǎo)、課堂討論或分組討論等；課外學(xué)習(xí)要求可按照知識模塊或知識點(diǎn)提出撰寫專題論文、調(diào)研報告、完成綜合性作業(yè)或設(shè)計等要求，一般性的課外作業(yè)不在此列)（五號字）建議使用教材及參考書建議使用教材：王元漢,

李麗娟

,有限元法基礎(chǔ)與程序設(shè)計

,華南理工大學(xué)出版社,2001王玉鐲//傅傳國,ABAQUS結(jié)構(gòu)工程分析及實(shí)例詳解/土木,中國建筑工業(yè),2010參考書：[1]朱伯芳.有限單元法原理與應(yīng)用（第三版），水利水電出版社，2009[2]王煥定,王偉.有限單元法教程，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003[3]石亦平,周玉蓉,ABAQUS有限元分析實(shí)例詳解,機(jī)械工業(yè)出版社,2006[4]王金昌,ABAQUS在土木工程中的應(yīng)用.浙江大學(xué)出版社.2006課程考核方式以閉卷考試為主，結(jié)合平時考勤、綜合應(yīng)用和大作業(yè)綜合評定成績。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）環(huán)節(jié)及要求（總學(xué)時數(shù):16）序號實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）內(nèi)容實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）目的及要求學(xué)時1上機(jī)梁桿系結(jié)構(gòu)實(shí)例分析掌握梁桿系結(jié)構(gòu)實(shí)例分析的步驟22上機(jī)平面問題的實(shí)例分析掌握平面問題的實(shí)例分析的步驟23上機(jī)三維問題的實(shí)例分析掌握三維問題的實(shí)例分析的步驟24上機(jī)桿系結(jié)構(gòu)-桁架結(jié)構(gòu)分析掌握桿系結(jié)構(gòu)-桁架結(jié)構(gòu)分析的步驟25上機(jī)梁系結(jié)構(gòu)