有限元法及应用

机械工程学院 研究生课程教学大纲（2010版） 课程名称（中/英文） 有限元法及应用 The finite element method and its application 课程编号 5040109 课程类别 □学科基础 ■学科专业 □前沿进展 □其他 学分 2 适用学生 □博士 ■工学硕士 ■工程硕士 课内总学时 32 讲授学时 26 实验学时 4 其它学时 2 先修与后续课程 弹性力学、线性代数、机械振动等 主要授课方式 讲授、上机、讨论等 考核方式 考试、大作业、上机等 执笔 臧勇 审阅   一、课程简介（200-400字左右） 通过有限单元法的基本理论、各种专题技术、有限元新技术发展、有限元法软件及其应用案例的学习及上机学习和工程问题分析实践等，使学生初步掌握有限单元法思想、分析、各种基本单元及应用，熟悉常用有限单元法工程软件结构、功能及其在常见工程实际问题中的具体应用，了解有限单元法的最新技术发展等。重点培养学生离散模型方法的理论思想和有限单元法的实际应用能力。 课程难点包括有限单元法的基本理论、各种专题技术的具体应用、有限元法代性软件及其具体应用等。 二、课程内容与学时 第一部分 绪论，3学时。介绍有限单元法的基本概念、发展及应用、基本思想和分析步骤。 第一部分 有限单元法的基本理论，7学时。以平面问题为例介绍模型的离散化、单元分析、 整体分析、载荷移置及载荷列阵、边界约束的处理、热应力处理等基本理论知识。 第三部分 有限单元法的高次单元，5学时。在第二部分的基础上，进一步扩充相关的单元知识。主要包括平面高次单元、三维实体单元、等参数单元等。 第四部分 有限单元法的专题应用，5学时，主要介绍有限单元法理论在杆梁问题、板壳问题、非线性问题、动力学问题等方面的应用和处理。 第五部分 有限元法软件及其应用，10学时，介绍有限元法的主流工程软件及最新技术发展、代表性软件的应用、有限单元法应用的工程案例。其中上机实践4学时等。 第六部分 复习考试考查，0-2学时（视情况安排）。包括课外大作业：用工程软件分析一工程实际问题并形成正式分析。报告要求包括：（1）问题描述，（2） 有限元模型建立；（3）加载求解中对关键问题的处理；（4 ）结果分析；（5） 结论。 三、教材和参考书 教 材：臧勇，实用有限单元法，北京科技大学，2004。 参考书：张德兴，有限元素法新编教程，同济大学出版社，1989。 R.D.COOK， MODLELING FOR STRESS ANALYSIS，John Wisley & Sons, Inc, 1995 四、其它说明 成绩评定方法：课后工程案例分析作业成绩占40%，闭卷考试成绩占60%。 五、拟任课教师情况 1．臧勇，教授。近3年的任课情况包括研究生的“有限单元法及应用”、“机械工程前没技术”等；本科生的“现代机械设计理论及方法”、“学科导论”、“机械工程进展”和“力不与现代工程技术”等。 2．秦勤，副教授。近3年的任课情况有本科生的“现代机械设计理论及方法”等。                   机械工程学院 研究生课程教学大纲 编写表 序号 课程名称 拟任课或编写大纲的教师 系所 说明 1 弹性力学       2 机械动力学       3 高等机构学       4 优化理论与方法       5 机电控制工程       6 信号分析与处理       7 摩擦学       8 现代机械设计方法       9 有限元法及应用       10 试验设计与分析       11 计算机图形学       12 系统建模与仿真       13 振动理论及应用       14 先进制造技术       15 质量与可靠性工程       16 现代数控技术       17 轧制理论与工艺       18 数字化成形与制造       19 塑性加工理论与应用       20 机电控制技术       21 电液系统及控制       22 智能仪器原理与设计       23 现代检测技术       24 机器人学       25 故障诊断技术       26 工程测试技术       27 车辆振动与噪声控制       28 专用车辆设计       29 非公路车辆传动与控制       30 汽车系统动力学       31 分析力学概论       32 流体力学数值方法       33 非线性系统理论       34 微机电系统设计与制造                 1.本表以机械工程专业为例，其他专业可按本专业课程，制作同样表格。 2、各单位请于7月1日前，将本表报学院。