有限元法B實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

有限元法B實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱01．教學(xué)單位名稱：材料加工工程實(shí)驗(yàn)室02．實(shí)驗(yàn)中心名稱：金屬材料加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心03．課程名稱：有限元法B04．課程編碼：43250505．課程類別：學(xué)科基礎(chǔ)課程06．課程性質(zhì)：選修07．課程學(xué)時(shí)：24學(xué)時(shí)，其中含實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)08．課程學(xué)分：1.509．面向?qū)I(yè)：材料成型及控制工程10．實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)任務(wù)和教學(xué)要求教學(xué)任務(wù)：本課程為材料成型及控制工程專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)選修課。其主要任務(wù)是讓學(xué)生掌握有限元的基本思想、數(shù)學(xué)原理和數(shù)值處理技術(shù)，具備有限元分析的基本技能。教學(xué)要求：通過多媒體教學(xué)并輔以黑板教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合的方式，使掌握有限元的基本知識(shí)、求解結(jié)構(gòu)力學(xué)問題的基本方法以及使用有限元軟件求解結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本過程。教學(xué)目的：培養(yǎng)學(xué)生數(shù)值思維方法與研究思路，理解有限元法的基本思想、數(shù)學(xué)原理和數(shù)值處理技術(shù)；具備有限元法解決工程問題的能力；掌握大型通用有限元商業(yè)軟件求解結(jié)構(gòu)力學(xué)問題的實(shí)際技能；為后續(xù)課程學(xué)習(xí)、解決專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的復(fù)雜工程問題奠定基礎(chǔ)。11．學(xué)生應(yīng)掌握的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及基本技能（1）以ANSYS軟件為例，了解有限元軟件求解結(jié)構(gòu)力學(xué)問題的總體思路，掌握結(jié)構(gòu)彈性力學(xué)問題的求解流程（2）了解ANSYS軟件進(jìn)行熱分析的總體思路，掌握溫度場(chǎng)問題的求解流程。（3）以小組方式完成平面和軸對(duì)稱彈性力學(xué)問題的有限元數(shù)值分析，進(jìn)一步掌握有限元求解結(jié)構(gòu)力學(xué)問題一般步驟及關(guān)鍵技術(shù)問題處理。12．開出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目共兩個(gè)：（1）平面彈性力學(xué)問題有限元靜力分析。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：制定分析方案，定義參數(shù)（單位、單元類型、單元常數(shù)、材料參數(shù)），創(chuàng)建幾何模型，劃分網(wǎng)格，加載數(shù)據(jù)（位移、載荷），求解，結(jié)果分析（2）軸對(duì)稱彈性力學(xué)問題有限元靜力分析。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：制定分析方案，定義參數(shù)，三維實(shí)體造型，劃分網(wǎng)格，加載數(shù)據(jù)，求解，結(jié)果分析。開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一覽表實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)每組人數(shù)首次開出年月43250501平面彈性力學(xué)問題有限元靜力分析綜合性必做2120130543250502軸對(duì)稱彈性力學(xué)問題有限元靜力分析綜合性必做2120130513．實(shí)驗(yàn)教材或指導(dǎo)書或主要參考資料寇淑清，自編有限元實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，2020.14．考核要求、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)考核要求：要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前應(yīng)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，由指導(dǎo)教師講解實(shí)驗(yàn)方法、內(nèi)容、及計(jì)算機(jī)操作規(guī)程等；具體實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)場(chǎng)操作、數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)報(bào)告由學(xué)生獨(dú)立完成。考核方式：根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫情況，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占課程總成績(jī)的20%。成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：全面考核參加實(shí)驗(yàn)的積極性、主動(dòng)性、出勤情況，實(shí)驗(yàn)原理、相關(guān)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能掌握程度，實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)記錄的完整性等；實(shí)驗(yàn)報(bào)告完整、規(guī)范、清楚等。實(shí)際技能掌握和試驗(yàn)任務(wù)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況。成績(jī)考核內(nèi)容一覽表過程控制控制指標(biāo)目的成績(jī)（%）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)1.認(rèn)真預(yù)習(xí)，寫出預(yù)習(xí)報(bào)告5分2.回答出指導(dǎo)教師提出的實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問題5分對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮突驹淼氖煜こ潭?0實(shí)驗(yàn)操作1.對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的熟悉程度10分

2.對(duì)基本操作的規(guī)范程度10分

3.認(rèn)真觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)10分4.實(shí)驗(yàn)中勤于思考，獨(dú)立分析、解決問題的能力10分

5.同學(xué)之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神5分

6.認(rèn)真值日，遵守學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則5分重點(diǎn)考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、基本操作技能；嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。50實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析1．書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范整潔10分2．實(shí)驗(yàn)記錄清楚，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確處理10分3．對(duì)于綜合實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)之間是否有分析10分4．實(shí)驗(yàn)結(jié)果或結(jié)論正確10分考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理能力；對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力；文字表達(dá)能力。40有限元法B（432505）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡1No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱有限元法B2課程編號(hào)4325053實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱平面彈性力學(xué)問題有限元靜力分析4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432505015網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庥邢拊治龅幕驹砗头椒耙话悴襟E；了解有限元軟件求解結(jié)構(gòu)力學(xué)問題的主要流程，掌握有限元法解決工程實(shí)際問題的基本技能。10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容ANSYS軟件求解結(jié)構(gòu)力學(xué)問題和熱分析的思路與求解流程；2-D彈性力學(xué)問題有限元數(shù)值求解及結(jié)果分析11實(shí)驗(yàn)原理采用ANSYS商業(yè)軟件對(duì)平面彈性力學(xué)問題進(jìn)行靜力分析。具體做法：制定分析方案、定義參數(shù)、創(chuàng)建幾何模型、劃分網(wǎng)格、加載數(shù)據(jù)、求解、結(jié)果分析。12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備臺(tái)式電腦，ANSYS有限元軟件，打印機(jī)1臺(tái)，15實(shí)驗(yàn)套數(shù)116開出時(shí)間20130517教學(xué)單位名稱材料科學(xué)與工程學(xué)院18教學(xué)單位編號(hào)4319實(shí)驗(yàn)單位名稱金屬材料加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號(hào)43421實(shí)驗(yàn)地名稱材料加工工程實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號(hào)逸夫機(jī)械材料館四樓材料加工系機(jī)房23一次性材料品名打印紙，鞋套，墨粉24一次性材料5元25面向?qū)I(yè)材料成型及控制工程2627有限元法B（432505）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡2No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱有限元法B2課程編號(hào)4325053實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱軸對(duì)稱彈性力學(xué)問題有限元靜力分析4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432505025網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庥邢拊治龅幕驹砗头椒耙话悴襟E；了解有限元軟件求解結(jié)構(gòu)力學(xué)問題的主要流程，掌握有限元法解決工程實(shí)際問題的基本技能。10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容ANSYS軟件求解結(jié)構(gòu)力學(xué)問題和熱分析的思路與求解流程；軸對(duì)稱彈性力學(xué)問題有限元數(shù)值求解及結(jié)果分析11實(shí)驗(yàn)原理采用ANSYS商業(yè)軟件對(duì)軸對(duì)稱彈性力學(xué)問題進(jìn)行靜力分析。具體做法：制定分析方案、定義參數(shù)、創(chuàng)建幾何模型、劃分網(wǎng)格、加載數(shù)據(jù)、求解、結(jié)果分析。12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備臺(tái)式電腦，ANSYS有限元軟件，打印機(jī)1臺(tái)，15實(shí)驗(yàn)套數(shù)116開出時(shí)間20130517教學(xué)單位名稱材料科學(xué)與工程學(xué)