有限单元法教学大纲.doc
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《有限单元法》课程教学大纲
课程编号：
752346课程性质：
（必修或选修）选修总学时：
32学时其中讲授32学时实验0学时习题0学时总学分：
2开课学期：
6
适用专业：
土木工程
先修课程：
弹性力学；结构力学
后续课程：
毕业设计
大纲执笔人：
邓林参加人：
大纲审核人：
邢凯峰
编写时间：
2009年7月
（一）、课程简介
本课程是土木工程专业的一门选修课程。
有限单元法是20世纪力学学科发展最大的成果之一，为解决各种复杂的工程力学问题提供了一个有力的工具。
本课程的教学目的是让学生掌握有限单元法的基本原理和方法，能够使用有限元软件做简单的力学分析。
（二）、本课程教学在专业人才培养中的地位和作用
有限单元法已经广泛应用与土木工程的各个领域，本课程的教学能够拓展学生的视野，增强解决实际工程问题的能力，在专业人才培养中有重要的作用。
（三）、本课程教学所要达到的基本目标
掌握有限单元法的基本原理和方法，能够使用有限元软件对简单的杆系结构和连续体结构进行力学分析。
（四）、学生学习本课程应掌握的方法与技能
通过本课程的学习，学生应掌握有限单元法的基本原理和方法，能够使用有限元软件对简单的杆系结构和连续体结构进行力学分析。
（五）、本课程与其它课程的联系与分工
本课程是结构力学和弹性力学课程的延续和拓展，其主要内容是如何利用计算机来解决结构力学和弹性力学问题。
（六）、本课程的教学内容与目的要求
第一章绪论（共2学时）
1、教学目的和要求：
了解有限元法发展的历史，熟悉有限元分析的内容和作用。
2、教学内容：
1）有限单元法的发展历史
2）有限元分析的内容和作用
3、教学重点和难点：
有限元分析的内容和作用
4、实践教学环节（0学时）
5、本章思考题
第二章有限元分析的力学基础（共6学时）
1、教学目的和要求：
掌握有限元分析的力学基础
2、教学内容：
1）弹性体的基本假设
2）平面问题的基本力学方程
3）空间问题的基本力学方程
4）弹性问题的能力表示
3、教学重点和难点：
平面问题的基本力学方程
4、实践教学环节（0学时）
5、本章思考题
第三章有限元分析的数学求解原理（共8学时）
1、教学目的和要求：
掌握有限元分析的数学求解原理
2、教学内容：
1）弹性力学问题近似求解的加权残值法
2）弹性力学问题近似求解的虚功原理、最小势能原理及其变分基础
3）各种求解方法的特点及比较
3、教学重点和难点：
弹性力学问题近似求解的虚功原理和最小势能原理
4、实践教学环节（0学时）
5、本章思考题
第四章杆梁结构有限元分析原理（共8学时）
1、教学目的和要求：
掌握杆梁结构的有限元分析原理
2、教学内容：
1）有限元分析求解的完整过程和基本步骤
2）杆单元及其坐标变换
3）梁单元及其坐标变换
3、教学重点和难点：
有限元分析的基本步骤；杆单元及其坐标变换
4、实践教学环节（0学时）
5、本章思考题
第五章连续体的有限元分析原理（共4学时）
1、教学目的和要求：
掌握连续体的有限元分析原理。
2、教学内容：
1）连续体的离散过程及特征
2）平面问题的单元构造
3）轴对称问题及其单元结构
3、教学重点和难点：
平面问题的单元构造
4、实践教学环节（0学时）
5、本章思考题
第六章基于ANSYS平台的有限元分析与建模（共10学时）
1、教学目的和要求：
熟悉ANSYS的基本操作，掌握基于ANSYS有限元分析和建模的基本方法
2、教学内容：
1）ANSYS简介
2）ANSYS建模过程
3）ANSYS分析结果解读
3、教学重点和难点：
ANSYS的建模过程和分析结果解读
4、实践教学环节（0学时）
5、本章思考题
（七）、本课程教学时数分配表
章节
标题
学时分配
讲授
实践
一
绪论
2
二
有限元分析的力学基础
6
三
有限元分析的数学求解原理
8
四
杆梁结构的有限元分析原理
8
五
连续体的有限元分析原理
4
六
基于ANSYS平台的有限元分析
4
（八）、教材和主要参考资料
1、指定教材：
《有限元分析与应用》，曾攀著，清华大学出版社，2004年，第1版。
2、主要参考资料：
《有限元方法》，监凯维奇泰勒著，清华大学出版社，2008年，第5版。
（九）、课程考核与成绩评定方法
平时成绩60%，期末成绩40%。
考核方式：
平时作业；课程论文
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