spContent=授课学时：32学时
课程性质：机械或近机械类专业的一门主干专业必修课，是一门实践性、综合性很强的课程。
课程任务：
1.了解有限元法的基本观念、原理和方法。
2.熟悉有限元法求解问题的基本步骤。
3.掌握ANSYS有限元的分析软件。
4.具备运用有限元分析软件解决工程实际问题的能力 。
授课学时：32学时
课程性质：机械或近机械类专业的一门主干专业必修课，是一门实践性、综合性很强的课程。
课程任务：
1.了解有限元法的基本观念、原理和方法。
2.熟悉有限元法求解问题的基本步骤。
3.掌握ANSYS有限元的分析软件。
4.具备运用有限元分析软件解决工程实际问题的能力 。
—— 课程团队
课程概述
通过本课程的学习，培养学生掌握有限元法求解问题的基本方法和步骤，学会运用ANSYS有限元分析软件对一般分析对象和复杂结构类工程问题进行分析计算，能够综合运用有关知识与方法对有限元分析结果进行基本分析，了解有限元法发展过程和前沿技术，培养发现问题和解决问题的能力。
本课程以“讲清基本原理、理论联系实际、学以致用”为教学思路，按照有限元法的内在逻辑规律，基于有限元的基本理论与方法，融合工程具体实例，在讲清原理的基础上，通过一个个典型的工程实例来达到学以致用的目的。
采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛。
采用案例式教学，引进典型工程实例，让学生真正了解并掌握有限元分析的基本过程及结果的处理方法，从而具备运用相关知识和方法的解决实际工程问题的能力。
授课目标
目标1.掌握有限元基本原理及相关知识。
目标2. 能够将有限元建模型方法用于机械或近机械类专业工程问题解决方案的比较与综合。
目标3. 能够基于有限元基本原理，通过文献研究或相关方法，分析复杂机械或近机械类专业工程问题的解决方案。
目标4. 能够选择与使用恰当的有限元模拟分析软件，对复杂机械或近机械类专业工程问题进行分析与计算。
目标5. 能根据有限元模拟软件的分析结果进行合理判断和处理，从而准确表达分析结果。
目标6.能够撰写分析报告，并具备良好的沟通表达能力。
成绩 要求
（一）课程考核包括期末考试、平时及作业考核，期末考试采用闭卷计算机考试。
（二）课程成绩=平时成绩×20%+大作业成绩×20%+期末考试成绩×60%。其中平时成绩（平时作业10%+考勤及课堂练习10%）
（三）所有课程目标均需大于等于0.6，否则总评成绩不及格。
课程大纲
概述
课时目标： 学习目标： 本章主要介绍了有限元法的基本思想、特点、发展及其应用领域。 通过本章的学习，要求学生对有限元法理论的全貌有一定的了解，为后续各章节的学习打下基础，同时要求学生明确课程的任务和性质。学习内容：（1）有限元法的基本思想 （2）有限元法的特点 （3）有限元法的发展及其应用领域
学习内容：
（1）有限元法的基本思想
（2）有限元法的特点
（3）有限元法的发展及其应用领域
课时安排：1学时
弹性力学基本理论
课时目标： 学习目标： 本章重点介绍了弹性力学基本假设、基本概念、基本方程和弹性力学求解问题的基本原理等基本内容。 通过对本章的学习，要求学生对弹性力学的基本概念、基本公式和基本方程有一系统的了解，能够选择恰当的方法进行相关的计算，为下一章弹性力学有限元法打基础。
学习内容：
（1）弹性力学的基本假设
（2）弹性力学基本概念：体力、面力、应力、应变、位移、主应力、相当应力、主应变
（3）弹性力学基本方程：平衡微分方程、几何方程、物理方程、边界条件。
（4）平面问题的基本理论：平面应力问题、平面应变问题 、平面问题的基本方程。
（5） 弹性力学中的能量原理：虚位移原理、极小势能原理。
课时安排：4学时
弹性力学有限元法
课时目标： 学习目标： 本章节重点介绍弹性力学有限元法求解问题的基本步骤，同时也对有限元法中的常用单元类型作了介绍。 通过本章的学习，要求学生理解弹性力学有限元法的基本理论，并在对弹性力学的问题求解时，正确处理单元选择和边界约束等工作。
学习内容：
（1）熟悉有限元法求解问题的基本步骤。
（2）连续体离散化。
（3）单元分析。
（4）整体分析。
（5）边界条件处理。
课时安排：3学时
有限元分析中的若干问题
课时目标： 学习目标： 本章重点介绍了有限元分析中的若干问题，包括建模前的考虑、有限元建模的准则、有限元边界条件的处理、有限元连接条件的处理等等。 通过本章的学习，要求学生掌握有限元分析过程中处理各类问题的办法，从而提高计算速度和分析质量。
学习内容：
（1）有限元计算模型的建立：有限元建模的准则、边界条件的处理、连接条件的处理。
（2）减小解题规模的常用措施：对称性和反对称性、周期性条件、降维处理和几何简化、子结构技术、线性近似化、多种载荷工况的合并处理、节点编号的优化。
课时安排：2学时
ANSYS概述
课时目标： 学习目标： 本章简要介绍大型有限元分析软件ANSYS的功能和基本使用方法，具体介绍ANSYS启动、退出和用户界面，同时还简要介绍ANSYS常用设置和基本使用方法。 通过本章的学习，要求学生对ANSYS的功能、组成和常规使用有一定了解，并能够独立操作ANSYS软件。
学习内容：
（1）ANSYS的功能：基本功能、高级功能。
（2）ANSYS启动、用户界面及退出。
（3）ANSYS基本操作：对话框、图形拾取操作、ANSYS图形控制、ANSYS文件管理、ANSYS单位制。
（4）ANSYS分析的基本过程：前处理、加载与求解、后处理。
课时安排：2学时
ANSYS建模与网格划分
课时目标： 学习目标： 本章重点介绍了ANSYS建模和网格划分等基本内容，包括ANSYS的坐标系统和工作平面、ANSYS中的实体建模和模型运算、网格划分、耦合和约束。 通过本章的学习，要求学生了解ANSYS的坐标系统和工作平面，能够选择恰当的方法快速建立实体模型并进行相关的运算。掌握网格划分方法，能够根据结构划分出正确的、高精度的网格，生成有限元模型，并能够进行节点间自由度的特殊处理。
学习内容：
（1）ANSYS的坐标系统：总体坐标、局部坐标、坐标系的激活、显示坐标、节点坐标、单元坐标、结果坐标、工作平面。
（2）ANSYS的建模：实体建模、自底向上建模、自顶向下建模、布尔运算。
（3）网格划分。
课时安排：4学时
加载与求解
课时目标： 学习目标： 本章具体介绍了ANSYS中载荷的概念、各种载荷的加载方式及其基本操作、求解过程以及后处理类型及其操作。 通过本章的学习，要求学生对加载与求解有了一定的了解，并能够独立运用ANSYS软件对有限元问题进行求解。具体内容：（1）掌握载荷的类型，熟练掌握自由度、集中力、面等常见载荷。（2）熟练掌握各种载荷的ANSYS软件加载方法和基本操作步骤。（3）熟练掌握ANSYS软件求解基本操作步骤。（4）熟练掌握ANSYS软件后处理的基本操作步骤。
学习内容：
（1）载荷的概念；
（2）加载；
（3）求解；
（4）后处理。
课时安排：2学时
ANSYS新界面Workbench环境
课时目标： 学习目标： 本章主要介绍ANSYS新界面Workbench集成环境的基本情况，并以实例的形式介绍如何基于ANSYS 的“项目视图（Project Schematic View）”功能，将整个仿真流程的建立模型、划分网格、求解和查看结果更加紧密的组合在一起，通过简单的拖拽操作即可完成工程问题的分析流程。通过本章的学习，要求学生了解ANSYS Workbench的主要功能、主要界面和基本操作。会使用ANSYS Workbench做简单实例的结构分析。
学习内容：
（1 ）ANSYS Workbench概述 ：ANSYS Workbench产品设计流程、ANSYS Workbench文件格式。
（2 ）ANSYS Workbench启动和工作界面：ANSYS Workbench 启动、ANSYS Workbench 工作界面。
课时安排：4学时
ANSYS静力学分析
课时目标： 学习目标： 本章以实例的形式对常见工程实际问题进行了重点介绍，主要包括平面梁架类、一般平面类、板壳类、三维实体类和载荷工况组合问题的建模、加载、求解和后处理的具体操作过程。 通过本章的学习，要求学生对求解一般工程类问题有一定的了解，并能够独立运用ANSYS软件处理工程实际问题。具体要求：（1）能够对平面梁架类、一般平面类、板壳类、三维实体类和复杂结构类工程问题进行工程问题分析。（2）掌握平面梁架类、一般平面类、板壳类、三维实体类和复杂结构类工程问题的求解方法和步骤。（3）具备运用有限元分析软件解决工程实际问题的能力，能够综合运用有关知识与方法对有限元静力分析结果进行基本分析。
学习内容：
（1）平面梁架类问题；
（2）一般平面类问题；
（3）板壳类问题；
（4）三维实体类问题。
课时安排：6学时
动力学分析
课时目标： 学习目标： 本章对动力学分析进行了简要的介绍，重点介绍了动力学分析中的模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析、谱分析，最后以涡轮壳体和推进器叶片为例对动力学分析进行了详细的介绍。 通过本章的学习，要求学生对动力学分析的求解过程和基本操作有了一定的了解，并能够独立运用ANSYS软件处理简单的动力学问题。
学习内容：
（1）动力学分析简介：动力学分析概述、动力学分析类型。
（2）结构动力学分析的基本过程。
课时安排：2学时
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预备知识
参考资料
《有限元法基本原理及应用》，尹飞鸿，高等教育工业出版社，2018.8
《有电产品CDIO实习与实践》，尹飞鸿，何亚峰，机械工业出版社，2015.3
常见问题
Q 1：课程开设期次
每年开设2期，春季与秋季各开设1期。
Q 2：费用问题
免费。
Q3：适用范围问题
该课程适用于在校理工科大学生学习，也适用于工程类工程技术人员。
Q4：怎样学习该课程？
要求学员具有一定的上网条件，能够流畅的观看教学视频。课程的重要信息都会用公告的形式发布，请及时查看。
学习者需要按照指定日期完成测验和作业，才能正常获得成绩。请网速有问题的学员提前提交作业，不要等到最后几分钟才交作业而造成提交不成功。
Q5：这门课程难吗？
本课程是一门理论与实践相结合的一门应用型课程， 我们精心设计了三个模块即理论模块、方法与工具模块和工程实例，由浅入深 ， 帮助大家掌握有限元求解工程问题的思想方法，并学会对分析结果处理和分析。为之则易，不为则难。
Q6：为了课程顺利开展，几点建议：
1）每周确保1小时学习课程资料，2小时完成相关练习与课程作业，按时提交作业，完成同伴互评；
2）积极参与课堂讨论、充分表达个人观点、 分享您的宝贵经验；
3）尊重老师与同学，不发表暴力文字，与人为善；
4）不在平台内发布非法、违禁信息；
5）严禁将本课程的测验和考试题以及答案在互联网上发布，谢谢配合。
浙公网安备 33010802012594号
